Бактерии толстого кишечника человека для чего необходимы, количество, функции

Микробиота кишечника

Микробиота кишечника состоит из всех микроорганизмов, которые заселяют наш кишечник.
Равновесие между бактериями, дрожжами, грибами и другими микроорганизмами имеет основополагающее значение для нашего здоровья.

Сбалансированный состав микробиоты кишечника

Знания о микробиоте кишечника, или микрофлоре кишечника, умножились благодаря использованию новых методов идентификации, основанных на изучении генов (ДНК) микроорганизмов, которые заселяют кишечник. В настоящее время предполагается, что кишечная микробиота насчитывает сотни видов бактерий. Они делятся на доминирующие виды, более редкие виды и транзиторные виды, которые циркулируют по всему пищеварительному тракту. В толстом кишечнике может содержаться до десяти тысяч миллиардов бактерий, а это столько же, сколько клеток в вашем теле. Это означает, что ваша толстая кишка является одной из самых густонаселенных экосистем в мире! Некоторые потенциально опасные бактерии могут там присутствовать в небольшом количестве, не вызывая каких-либо заболеваний. В кишечнике также встречаются бактериофаги – вирусы, которые заражают только бактерии. Их в десятки и сотни раз больше, чем наиболее представленных бактерий. Дрожжи, грибы и даже паразиты также сосуществуют в этой густонаселенной зоне.

Состав регулируется рационом

Доминирующая микробиота – это своеобразная «подпись» каждого человека. Только небольшая часть видов широко распространена среди населения: 50 % лиц в одном и том же географическом районе являются носителями около 60 видов бактерий. Хотя это все еще обсуждается, предполагается, что существует три различных типа бактериального состава (энтеротипы). Эти группы определяют вашу «кишечную экологию» и связаны – по крайней мере частично – с вашими диетическими привычками: одна из них связана с западной диетой, богатой сахаром и животными жирами, а другая – со значительным потреблением фруктов и овощей. Поскольку микробиота может быть целенаправленно отрегулирована, крайне важно, чтобы это было сделано разумно, чтобы сохранить симбиоз, то есть гармоничные отношения между вашими бактериями и кишечником: ваше здоровье зависит от разнообразия вашей микробиоты!

ЭВОЛЮЦИЯ МИКРОБИОТЫ КИШЕЧНИКА В СООТВЕТСТВИИ С ВОЗРАСТОМ

Младенец

От 0 до 3 лет микробиота детей становится более разнообразной.

Взрослый

По мере взросления человека, кишечная микробиота всесторонне развивается, становится разнообразнее, затем стабилизируется.

Старший возраст

У пожилых людей микробиота становится менее разнообразной.

Микроорганизмы в вашем кишечнике, в первую очередь бактерии, образуют с ним «партнерство», которое начинается с самого рождения. Для полноценного формирования микробиоты желудочно-кишечного тракта требуется около трех лет – с рождения до периода относительной стабильности, который затем продолжается до старости, когда микробиота снова претерпевает глубокие изменения.

Пищеварительная система новорожденного быстро колонизируется «простой» микробиотой, происходящей из вагинальных и фекальных бактерий его матери. Развитие полезных бактерий, таких как бифидобактерии, быстрее осуществляется при грудном вскармливании, но стабилизация микробиоты кишечника длится около трех лет. Эта стабилизация зависит от множества факторов. Например, анаэробные бактерии, которые не нуждаются в кислороде для выживания, находятся в меньшинстве у младенцев, но доминируют у взрослых. Развитие этих анаэробных бактерий происходит медленнее в случае родоразрешения путем кесарева сечения или в случае преждевременных родов, при этом микробиота у таких детей менее разнообразна, чем у младенцев, рожденных естественным путем и в срок. Разнообразие микробиоты также зависит от окружающей среды в раннем детстве: у детей, живущих в западных странах, наблюдается меньшее разнообразие, которое может быть связано с чрезмерной гигиеной. Желудочно-кишечная микробиота наращивается с годами, при этом она всегда сохраняет отпечаток профиля раннего детства. Меньшее микробиологическое разнообразие может привести в дальнейшем к развитию заболеваний.

Утрата разнообразия в пожилом возрасте

В зрелом возрасте немногие факторы могут радикально изменить доминантную микробиоту в отличие от гормональных изменений во время полового созревания, беременности и менопаузы. Но именно в старости изменения становятся более выраженными. Микробиота становится менее разнообразной из-за физиологических изменений, таких как снижение иммунитета, скудный рацион питания, прием многочисленных лекарств, включая антибиотики, и особенно образ жизни, когда люди становятся более зависимыми. Действительно, у пожилых людей, живущих в домах престарелых, микробиота беднее, чем у тех, кто живет дома и соблюдает свой обычный рацион. Это глубокое изменение равновесия микробиоты может привести к заболеваниям, таким как воспаление кишечника и повышенная восприимчивость к инфекции.

Функции микробиоты

Микробиоту можно считать функциональным органом в организме человека. Она работает в тесном взаимодействии с кишечником и играет различные важные роли.

Читайте также:  Нимесил — инструкция, цена, применение, состав, дозировка, противопоказания и аналоги препарата — Li

Здоровая микробиота создает крепкое партнерство с вашим кишечником – симбиоз. Она оказывает воздействие как на местные, так и на системные процессы, протекающие в человеческом организме.

Роль в метаболизме кишечника

Кишечная микробиота выполняет метаболические функции, которые необходимы для пищеварения. Небольшая часть пищи не переваривается пищеварительными ферментами человека, при этом она проходит дальше по кишечнику и ферментируется микробиотой в толстой кишке. Эти процессы ферментации вызывают образование газа и многочисленных метаболитов, включая короткоцепочечные жирные кислоты, настоящее «топливо» для клеток в вашей толстой кишке.

Защитная функция

  • Функция барьера:
    Ваш кишечник сталкивается с серьезной проблемой: необходимо сосуществовать с полезными бактериями микробиоты, и в то же время эффективно предотвращать колонизацию опасными, патогенными бактериями. Микробиота действует как барьер против патогенов. «Полезные» бактерии микробиоты сражаются непосредственно против патогенных, конкурируя за одни и те же питательные вещества. Кроме того, некоторые бактерии микробиоты кишечника выделяют антимикробные молекулы против патогенных бактерий, в то время как другие стимулируют продуцирование слизи для защиты клеток кишечника от агрессии и предотвращения вредного воздействия на ваш организм.
  • Стимуляция иммунной системы: бактерии кишечной микрофлоры участвуют в созревании и активации клеток иммунной системы кишечника, которая защищает вас от вредного воздействия патогенов, таких как бактерии и вирусы. Кишечник является основным резервуаром для иммунных клеток в вашем организме. Со своей стороны, иммунная система влияет на состав и разнообразие микробиоты. Дисбактериоз может нарушить эту защитную роль и привести к развитию болезни.

Дисбактериоз может нарушить эту защитную роль и привести к развитию болезни.

Роль слизистой оболочки кишечника

Кишечная микробиота играет важную роль в развитии пищеварительного тракта и влияет, в частности, на размер и толщину слизистой оболочки кишечника, производство слизи, орошение ею клеток кишечника и ферментативную активность слизистой оболочки.

Новые функции

Недавние исследования выявили другие роли микробиоты. Некоторые бактерии кишечной микрофлоры могут защищать от воспалительных заболеваний и нарушений обмена веществ (метаболических расстройств), в то время как другие могут фактически вызывать эти заболевания или даже расстройства поведенческого и неврологического характера. Для определения этих механизмов ученым необходимо проделать гораздо большую работу.

Заболевания

Дисбаланс микробиоты кишечника может привести к нарушениям, затрагивающим различные области организма человека.

Воздействие на микробиоту

Существует 5 способов повлиять на равновесие микробиоты. Каждый из них имеет свои особенности.

Микрофлора толстого кишечника

Толстая кишка по строению является продолжением тонкого кишечника. Длина толстой кишки составляет в среднем 1,5-2 м, диаметр ее в начальном отделе около 7-14 см, в конечном отделе — около 4-6 см.
Микрофлора толстого кишечника способствует и облегчает всасывание некоторых питательных веществ и образование витаминов.
Это происходит благодаря жизнедеятельности микрофлоры толстого кишечника — микробов, обитающих в толстом кишечнике. Эти микробы добывают себе пропитание из пищевых отходов, поступивших в толстый кишечник, и при этом приносят пользу человеческому организму, вырабатывая для него некоторые витамины и аминокислоты.

Микрофлора в кишечнике представлена тремя основными группами:
— основная или облигатная (обязательная) микрофлора — к ней относятся микроорганизмы толстого кишечника — бифидумбактерии, которые составляют около 95% нормальной микрофлоры толстого кишечника

Они создают плотный бактериальный заслон, особенно в области слепой кишки, препятствуя заселению ее другими патологическими микроорганизмами, предохраняют слизистую оболочку толстого кишечника от воспаления.

Бифидумбактерии вырабатывают уксусную и молочную кислоту, создавая в толстом кишечнике кислую среду (это блокирует размножение патологических гнилостных и газообразующих микробов, предотвращает повышенное газообразование, нормализует сократительную функцию кишечника).

Бифидумбактерии участвуют в синтезе и всасывании витаминов С, В,, В6, Вр, К, D, Е, способствуют всасыванию кальция, железа, витаминов, воды. Они нейтрализуют нитраты, поступившие с пищей, инактивируют аллерген — гистамин;

Сопутствующая микрофлора или симбионтная — представлена в основном молочнокислыми бактериями (лактобактериями) и кишечной палочкой. Их количество невелико — они составляют около 5% нормальной микрофлоры толстого кишечника.

Они содействуют основным микроорганизмам первой группы;
Условно-патогенная или факультативная микрофлора — к ней относятся редко встречающиеся микроорганизмы, например стафилококки, протей, синегнойная палочка, энтеробактерии, некоторые виды грибов.

Они составляют не более 0,01% — 0,001% от общего количества микробов. В нормальной здоровой толстой кишке представители последних двух групп мирно сосуществуют, не нанося вреда и не проявляя агрессивных качеств.

Дисбактериоз толстого кишечника

При изменении качественного и количественного соотношения микроорганизмов этих трех групп в кишечнике развивается дисбактериоз.
Различают 4 стадии дисбактериоза толстого кишечника:
1 стадия: снижается количество бифидумбактерий и лактобактерий.

2 стадия: значительно увеличивается количество сопутствующей микрофлоры, в основном кишечной палочки и меняются ее качества (наряду со снижением содержания бифидумбактерий и лактобактерий). Появляются атипичные или неполноценные формы кишечной палочки. В других случаях резко снижается количество нормальной кишечной палочки наряду с появлением атипичных и неполноценных форм.

3 стадия: резко увеличивается количество условно-патогенной или факультативной микрофлоры: стафилококков, протея, синегнойной палочки, энтеробактерий, грибков наряду со снижением содержания бифидумбактерий и лактобактерий.
4 стадия: преобладает условно-патогенная микрофлора на фоне резкого снижения или отсутствия бифидумбактерий и лактобактерий.

Если хотите подробнее узнать об этой теме читайте мою бесплатную книгу

Читайте также:  Афтозный стоматит – причины, симптомы и лечение афтозного стоматита

«Очистка и лечение органов пищеварения»

МИКРОФЛОРА ЖКТ

МИКРОФЛОРА ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА

ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ НОРМАЛЬНОЙ МИКРОФЛОРЫ КИШЕЧНОГО ТРАКТА

Нормальная микрофлора (нормофлора) желудочно-кишечного тракта является необходимым условием жизнедеятельности организма. Микрофлора ЖКТ в современном понимании рассматривается как микробиом человека.

Нормофлора (микрофлора в нормальном состоянии) или Нормальное состояние микрофлоры (эубиоз) — это качественное и количественное соотношение разнообразных популяций микробов отдельных органов и систем, поддерживающее биохимическое, метаболическое и иммунологическое равновесие, необходимое для сохранения здоровья человека. Важнейшей функцией микрофлоры является ее участие в формировании резистентности организма различным заболеваниям и обеспечение предотвращения колонизации организма человека посторонними микроорганизмами.

ЖКТ представляет собой одну из наиболее сложных микроэкологических сред организма человека, в которой на суммарной площади слизистой оболочки, составляющей около 400 м 2 , имеется исключительно высокая и разнообразная (свыше 1000 видов гетерогенных бактерий, вирусов, архей и грибов — ред.) плотность микробной обсемененности, в которой очень тонко сбалансировано взаимодействие между защитными системами макроорганизма и микробными ассоциациями. Как полагают, бактерии составляют от 35 до 50% объема содержимого ободочной кишки человека, а их совокупная биомасса в ЖКТ приближается к 1,5 кг. Однако бактерии неравномерно распределены в ЖКТ. Если в желудке плотность микробной колонизации невелика и составляет всего около 10 3 –10 4 КОЕ/мл, а в подвздошной кишке — 10 7 –10 8 КОЕ/мл, то уже в области илеоцекального клапана в ободочной кишке градиент плотности бактерий достигает 10 11 –10 12 КОЕ/мл. Несмотря на столь обширное разнообразие видов бактерий, обитающих в ЖКТ, большинство могут идентифицироваться только молекулярно-генетически.

Также в любом микробиоценозе , в том числе кишечном, всегда имеются постоянно обитающие виды микроорганизмов — 90% , относящиеся к т.н. облигатной микрофлоре (синонимы: главная, автохтонная, индигенная, резидентная, обязательная микрофлора), которой отведена ведущая роль в поддержании симбиотических отношений между макроорганизмом и его микробиотой, а также в регуляции межмикробных отношений, а также существуют добавочные (сопутствующая или факультативная микрофлора) — около 10% и транзиторные (случайные виды, аллохтонная, остаточная микрофлора) — 0,01%.

Основными типами кишечной микробиоты являются Firmicutes, Bacteriodetes, Actinobacteria, Proteobacteria, Fusobacteria, Verrucomicrobia, Tenericutes и Lentisphaerae.

Среди бактерий-комменсалов, культивированных из ЖКТ, более 99,9% являются облигатными анаэробами, из которых доминирующими являются роды : Bacteroides, Bifidobacterium, Eubacterium, Lactobacillus, Clostridium, Faecalibacterium, Fusobacterium, Peptococcus, Peptostreptococcus, Ruminococcus, Streptococcus, Escherichia и Veillonella. Состав обнаруживаемых бактерий в различных отделах ЖКТ весьма вариабелен.

Увеличение плотности микроорганизмов и биологического разнообразия видов наблюдается вдоль желудочно-кишечного тракта в каудально-цервикальном направлении. Различия в составе кишечника также наблюдаются между просветом кишечника и поверхностью слизистой оболочки [ 1 ]. Bacteroides, Bifidobacterium, Streptococcus, Enterococcus, Clostridium, Lactobacillus и Ruminococcus являются преобладающими родами в просвете кишечника, в то время как Clostridium, Lactobacillus, Enterococcus и Akkermansia являются преобладающими на поверхности, связанной со слизистой оболочкой [ 2 ], — т.е. это полостная и пристеночная микробиота , соответственно (или по другому — просветная и мукозная). Микробиота, связанная со слизистой оболочкой, играет очень важную роль в поддержании гомеостаза, учитывая ее близость к кишечному эпителию и основной иммунной системе слизистой оболочки [ 3 ]. Эта микробиота может играть важную роль в поддержании клеточного гомеостаза хозяина или в запуске механизмов воспаления.

После установления этого состава микробиота кишечника остается стабильной на протяжении всей взрослой жизни. Наблюдаются некоторые различия между микробиотой кишечника пожилых и молодых людей [ 4 ], в первую очередь касающиеся преобладания родов Bacteroides и Clostridium у пожилых и типа Firmicutes у молодых людей [ 5 ]. Были предложены три варианта кишечной микробиоты человека, классифицированные как энтеротипы на основе вариации уровней одного из трех родов : Bacteroides (энтеротип 1), Prevotella (энтеротип 2) и Ruminococcus (энтеротип 3). Эти три варианта, по-видимому, не зависят от индекса массы тела, возраста, пола или национальности [ 6 , 7 ].

В зависимости от частоты и постоянства обнаружения бактерий, вся микрофлора подразделяется на три группы (табл. 1).

Таблица 1. Микробиоценоз желудочно-кишечного тракта.

Однако, такое деление крайне условно . Непосредственно в толстой кишке человека, в различном количестве присутствуют бактерии родов Actinomyces, Сitrobacter, Сorynebacterium, Peptococcus, Veillonella, Аcidominococcus, Аnaerovibrio, Вutyrovibrio, Acetovibrio, Campylobacter, Disulfomonas, Roseburia, Ruminococcus, Selenomonas, Spirochetes, Succinomonas, Wolinella. Помимо указанных групп микроорганизмов можно обнаружить также представителей и других анаэробных бактерий (Gemiger, Anaerobiospirillum, Metanobrevibacter, Megasphaera, Bilophila), различных представителей непатогенных простейших родов Chilomastix, Endolimax, Entamoeba, Enteromonas) и более десяти кишечных вирусов (более 50% здоровых людей имеют одни и те же 75 видов бактерий, и более 90% бактерий толстой кишки принадлежат к типам Bacteroidetes и Firmicutes — Qin, J.; et al . A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing. Nature. 2010 , 464 , 59–65.).

Как было отмечено выше, деление микроорганизмов ЖКТ на группы «постоянства и важности» весьма условно. Наука не стоит на месте и с учетом появления новых культурально-независимых методов идентификации микробиоты ( секвенирование ДНК, флуоресцентная гибридизация in situ ( FISH ), использование технологии Illumina и др.), и проведенной в связи с этим переклассификацией ряда микроорганизмов, взгляд на состав и роль здоровой кишечной микробиоты человека заметно поменялся. Как выяснилось, состав микробиома ЖКТ зависит от возраста человека , его питания и даже расово-этнической принадлежности. Появилось и новое представление о доминирующих видах — появилось уточненное филогенетическое древо микробиоты желудочно-кишечного тракта человека (об этом и не только см. в разделах » Микробиом » & » Бактероидеты и Фирмикуты «.

Читайте также:  Бязрова Светлана Вячеславовна — (Москва)

Между колониями микроорганизмов и кишечной стенкой имеется тесная взаимосвязь, что позволяет их объединять в единый микробно-тканевой комплекс , который образуют микроколонии бактерий и продуцируемые ими метаболиты, слизь (муцин), эпителиальные клетки слизистой оболочки и их гликокаликс, а также клетки стромы слизистой оболочки (фибробласты, лейкоциты, лимфоциты, нейроэндокринные клетки, клетки микроциркуляторного русла и др.). Необходимо помнить о существовании еще одной популяционной части микрофлоры – полостной ( или как было указано выше — просветной) , которая является более изменчивой и зависит от скорости поступления пищевых субстратов по пищеварительному каналу, в частности пищевых волокон, которые являются питательным субстратом и играют роль матрицы, на которой фиксируются и образуют колонии кишечные бактерии. Полостная (просветная) флора доминирует в фекальной микрофлоре, что заставляет с особой осторожностью оценивать изменения в различных микробных популяциях, выявляемых при бактериологическом исследовании.

В желудке микрофлоры содержится мало, значительно больше ее в тонком отделе кишечника и особенно много в толстой кишке. Стоит отметить, что всасывание жирорастворимых веществ, наиважнейших витаминов и микроэлементов происходит преимущественно в тощей кишке. Поэтому систематическое включение в рацион пре- и пробиотических продуктов и биодобавок, которые модулируют кишечную микрофлору (микробиоту), регулирующую процессы кишечного всасывания, становится очень эффективным инструментом в профилактике и лечении алиментарных заболеваний.

Кишечное всасывание — это процесс поступление различных соединений через слой клеток в кровь и лимфу, в результате чего организм получает все необходимые ему вещества.

Наиболее интенсивное всасывание происходит в тонкой кишке. Благодаря тому, что в каждую кишечную ворсинку проникают мелкие артерии разветвляющиеся на капилляры, всасываемые питательные вещества легко проникают в жидкие среды организма. Глюкоза и расщепленные до аминокислот белки всасываются в кровь посредственно. Кровь, несущая глюкозу и аминокислоты, направляется к печени, где происходит отложение углеводов. Жирные кислоты и глицерин — продукт переработки жиров под воздействием желчи — всасываются в лимфу и уже оттуда попадают в кровеносную систему.

На рисунке слева (схема строения ворсинки тонкого кишечника): 1 — цилиндрический эпителий, 2 — центральный лимфатический сосуд, 3 — каппилярная сеть, 4 — слизистая оболочка, 5 — подслизистая оболочка, 6 — мышечная пластинка слизистой оболочки, 7 — кишечная железа, 8 — лимфатический канал.

Одно из значений микрофлоры толстого кишечника заключается в том, что она участвует в конечном разложении остатков непереваренной пищи. В толстом кишечнике пищеварение завершается гидролизом не переварившихся остатков пищи. Во время гидролиза в толстом кишечнике участвуют ферменты, которые поступают из тонкой кишки, и ферменты кишечных бактерий. Происходит всасывание воды, минеральных солей (электролитов), расщепление растительной клетчатки, формирование каловых масс.

Микрофлора играет значительную (!) роль в перистальтике, секреции, всасывании и клеточном составе кишечника. Микрофлора участвует в разложении ферментов и других биологически активных веществ. Нормальная микрофлора обеспечивает колонизационную резистентность — защиту слизистой кишечника от болезнетворных бактерий, подавляя патогенные микроорганизмы и предупреждая инифицирование организма. Ферменты бактерий расщепляют волокна клетчатки , непереваренные в тонкой кишке. Кишечная флора синтезирует витамин К и витамины группы В , ряд незаменимых аминокислот и ферменты необходимые организму. С участием микрофлоры в организме происходит обмен белков, жиров, углеродов, желчных и жирных кислот, холестерина , инактивируются проканцерогены (вещества, способные вызывать рак), утилизируются избытки пищи и формируются каловые массы. Роль нормофлоры чрезвычайно важна для организма хозяина, именно поэтому ее нарушение ( дисбактериоз ) и развитие дисбиоза в целом, приводит к серьезным заболеваниям метаболического и иммунологического характера.

Состав микроорганизмов в определённых отделах кишечника зависит от многих факторов: образ жизни, питание, вирусные и бактериальные инфекции, а также медикаментозное лечение, особенно приём антибиотиков. Многие заболевания ЖКТ, включая воспалительные, также могут нарушать экосистему кишечника. Результатом этого дисбаланса являются часто встречающиеся пищеварительные проблемы: вздутие, диспепсия, запор или диарея и т.д.

Подробнее о роли кишечного микробиома в сохранении здоровья ЖКТ см. в статье: Микробиом кишечника как клинический инструмент лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта (см. в т.ч. ссылки внизу даного раздела).

На рисунке: Пространственное распределение и концентрация бактерий вдоль желудочно-кишечного тракта человека ( усредненнные данные ).

Кишечная микрофлора (кишечный микробиом) представляет собой необычайно сложную экосистему. У одного индивида насчитывается по меньшей мере 17 семейств бактерий, 50 родов, 400-500 видов и неопределённое число подвидов. Микрофлора кишечника подразделяется на облигатную (микроорганизмы, постоянно входящие в состав нормальной флоры и играющие важную роль в метаболизме и противоинфекционной защите) и факультативную (микроорганизмы, часто встречающиеся у здоровых людей, но являющиеся условно-патогенными, т.е. способными вызывать заболевания при снижении резистентности макроорганизма). Доминирующими представителями облигатной микрофлоры являются бифидобактерии .

В таблице 1 указаны наиболее известные функции кишечной микрофлоры (микробиоты), в то время как ее функционал намного шире и еще изучается

Ссылка на основную публикацию
Баклажан ребенку с какого возраста можно давать, рецепты для детей
Баклажан в детском питании Особенность: вводить в рацион ребенка баклажаны можно с 8 месяцев в составе других блюд. Как отдельное...
АЧТВ (активированное частичное тромбопластиновое время) (определение в плазме крови)
АЧТВ (активированное частичное тромбопластиновое время) (определение в плазме крови) Стоимость анализа стоимость указана без учета стоимости забора биологического материала Добавить...
Аэрозоль Беродуал Н ингалятор дозированный
БЕРОДУАЛ Н Клинико-фармакологическая группа Действующие вещества Форма выпуска, состав и упаковка Аэрозоль для ингаляций дозированный в виде прозрачной, бесцветной или...
Баклосан — инструкция по применению, описание, отзывы пациентов и врачей, аналоги
Баклосан в Москве Баклосан Инструкция по применению Цена на Баклосан от 0.00 руб. в Москве Купить Баклосан в Москве можно...
Adblock detector