OSNOVNE FUNKCIJE NORMALNE MIKROFLORE CRIJEVNOG TRAKTA
Normalna mikroflora (normoflora) gastrointestinalnog trakta je neophodan uslov za život organizma. Mikroflora gastrointestinalnog trakta u savremenom shvatanju se smatra ljudskim mikrobiomom...
Normoflora(mikroflora u normalnom stanju) iliNormalno stanje mikroflore (eubioza) - ono je kvalitativno i kvantitativnoodnos različitih mikrobnih populacija pojedinih organa i sistema, održavanje biohemijske, metaboličke i imunološke ravnoteže neophodne za održavanje zdravlja ljudi.Najvažnija funkcija mikroflore je njeno učešće u formiranju otpornosti organizma na različite bolesti i osiguravanje prevencije kolonizacije ljudskog tela stranim mikroorganizmima.
Gastrointestinalni trakt je jedna od najsloženijih mikroekoloških sredina ljudskog organizma, u kojoj na ukupnoj površini sluznice, koja iznosi oko 400 m2, postoji izuzetno velika i raznolika raznolikost (preko 1000 vrsta)heterogene bakterije, virusi, arheje i gljive - ed.) gustina mikrobne kontaminacije, u kojoj je interakcija između zaštitnih sistema makroorganizma i mikrobnih asocijacija vrlo fino izbalansirana. Vjeruje se da bakterije čine 35 do 50% volumena ljudskog debelog crijeva, a njihova ukupna biomasa u gastrointestinalnom traktu približava se 1,5 kg.Međutim, bakterije su neravnomjerno raspoređene u gastrointestinalnom traktu. Ako je gustina kolonizacije mikroba u želucu niska i iznosi samo oko 10 3 -10 4 CFU/ml, au ileumu - 10 7 -10 8 CFU/ml, tada već u području ileocekalne valvule u debelom crijevu, gradijent bakterijske gustine dostiže 10 11 -10 12 CFU/ml. Unatoč tako širokom spektru bakterijskih vrsta koje žive u gastrointestinalnom traktu, većina se može identificirati samo molekularno genetski.
Također, u svakoj mikrobiocenozi, pa i crijevnoj, uvijek postoje trajno žive vrste mikroorganizama - 90% , vezano za tzv obavezna mikroflora ( sinonimi: glavna, autohtona, autohtona, rezidentna, obavezna mikroflora), koja ima vodeću ulogu u održavanju simbiotske veze između makroorganizma i njegove mikrobiote, kao i u regulaciji međumikrobnih odnosa, a postoje i dodatne (prateće ili fakultativna mikroflora) - oko 10% i prolazne (slučajne vrste, alohtona, rezidualna mikroflora) - 0,01%.
Main vrste crijevna mikrobiota su Firmicutes, Bacteriodetes, Actinobacteria, Proteobacteria, Fusobacteria, Verrucomicrobia, Tenericutes I Lentisphaerae.
Među komenzalnim bakterijama uzgojenim iz gastrointestinalnog trakta, više od 99,9% su obvezni anaerobi, od kojih su dominantni porođaj : Bacteroides, Bifidobacterium, Eubacterium, Lactobacillus, Clostridium, Faecalibacterium, Fusobacterium, Peptococcus, Peptostreptococcus, Ruminokok, Streptococcus, Escherichia I Veillonella. Sastav otkrivenih bakterija u različitim dijelovima gastrointestinalnog trakta je vrlo varijabilan.
Povećati gustina mikroorganizama i biološki diverzitet vrsta se uočava duž gastrointestinalnog trakta u kaudalno-cervikalnom pravcu. Uočene su i razlike u sastavu crijeva između crijevnog lumena i površine sluznice. Preovlađuju Bacteroides, Bifidobacterium, Streptococcus, Enterococcus, Clostridium, Lactobacillus i Ruminococcus porođaj u lumenu crijeva, dok na površini povezane sa sluznicom dominiraju Clostridium, Lactobacillus, Enterococcus i Akkermansia – tj. OvoImikrobiota, odnosno (ili na drugi način - luminalni i mukozni). Mikrobiota povezana sa sluznicom igra vrlo važnu ulogu u održavanju homeostaze, s obzirom na njenu blizinu crijevnom epitelu i osnovnom mukoznom imunološkom sistemu [3 ]. Ova mikrobiota može igrati važnu ulogu u održavanju ćelijske homeostaze domaćina ili u pokretanju upalnih mehanizama.
Jednom kada se uspostavi ovaj sastav, mikrobiota crijeva ostaje stabilna tijekom odraslog života. Uočene su neke razlike između crijevne mikrobiote starijih i mlađih odraslih osoba, posebno u pogledu prevlasti porođaj Bacteroides i Clostridium kod starijih osoba i tip Firmicutes kod mladih ljudi. Predložene su tri varijante mikrobiote ljudskog crijeva, klasificirane kao enterotipovi na osnovu varijacija u nivou jednog od tri porođaj: Bacteroides (enterotip 1), Prevotella (enterotip 2) i Ruminococcus (enterotip 3). Čini se da su ove tri varijacije nezavisne od indeksa tjelesne mase, dobi, spola ili etničke pripadnosti [, ].
U zavisnosti od učestalosti i konzistentnosti otkrivanja bakterija, sva mikroflora je podeljena u tri grupe (tabela 1).
Tabela 1. Mikrobiocenoza gastrointestinalnog trakta.
Vrsta mikroflore |
Glavni predstavnici |
|
Konstantno (autohtono, otporno) |
obavezan (glavni)(90%) |
Bacteroides, bifidobacteria |
Opciono (povezano) (~10%) |
Laktobacili, Escherichia, Enterococci, Clostridia* |
|
Slučajno (prolazno) |
Preostalo (<1%) |
Klebsiella, Proteus, Staphylococcus, Citrobacter, kvasac |
Međutim, takva podjela je krajnje proizvoljna. Direktno u debelom crijevu Kod ljudi su bakterije iz rodova Actinomyces, Citrobacter, Corynebacterium, Peptococcus, Veillonella, Acidominococcus, Anaerovibrio, Butyrovibrio, Acetovibrio, Campylobacter, Disulfomonas, Roseburia, Ruminococcus, Selenomonas, Sulininomonas, Sulininomonas, Sulininomonas, Sulininomonas, su prisutne u Pored ovih grupa mikroorganizama, mogu se naći i predstavnici drugih anaerobnih bakterija (Gemiger, Anaerobiospirillum, Metanobrevibacter, Megasphaera, Bilophila), različiti predstavnici nepatogenih protozoa rodova Chilomastix, Endolimax, Entamoeba, Tenomonas in više od virusi (više od 50% zdravih ljudi ima jednu te 75 vrsta bakterija, a više od 90% bakterija debelog crijeva pripada phyla Bacteroidetes i Firmicutes - Qin, J.;et al. Katalog gena mikroba u ljudskom crijevu uspostavljen metagenomskim sekvenciranjem.Priroda.2010 , 464 , 59-65.).
Kao što je gore navedeno, podjela gastrointestinalnih mikroorganizama u grupe „stalnosti i važnosti“ je vrlo proizvoljna. Nauka ne miruje, uzimajući u obzir pojavu novih metoda neovisnih o kulturi za identifikaciju mikrobiote (sekvenciranje DNK, fluorescencija in situ hibridizacija (RIBA), primjena Illumina tehnologije i dr.), te s tim u vezi izvršena reklasifikacija niza mikroorganizama, značajno se promijenio pogled na sastav i ulogu zdrave ljudske crijevne mikrobiote. Kako se pokazalo, sastav gastrointestinalnog mikrobioma zavisi od toga osoba dodaci. Pojavila se i nova ideja o dominantnoj vrsti - rafinirana filogenetsko stablo mikrobiota ljudskog gastrointestinalnog trakta (o ovome i više, pogledajte odeljke "" i " ".
Postoji bliska veza između kolonija mikroorganizama i crijevnog zida, što im omogućava da se kombinuju u jednumikrobno-tkivni kompleks, koju formiraju mikrokolonije bakterija i metabolita koje oni proizvode, sluz (mucin), epitelne ćelije sluzokože i njihov glikokaliks, kao i stromalne ćelije sluzokože (fibroblasti, leukociti, limfociti, neuroendokrine ćelije, mikrocirkulacijske ćelije , itd.). Potrebno je zapamtiti postojanje još jednog populacijskog dijela mikroflore -abdominalni(ili kako je gore navedeno - luminous), koja je varijabilnija i ovisi o brzini ulaska prehrambenih supstrata kroz probavni kanal, posebno dijetalnih vlakana, koja su hranjivi supstrat i igraju ulogu matriksa na kojem se crijevne bakterije fiksiraju i formiraju kolonije. šupljina (luminalna) Flora dominira u fekalnoj mikroflori, zbog čega je potrebno s krajnjim oprezom procijeniti promjene u različitim mikrobnim populacijama otkrivenim bakteriološkim pregledom.
Želudac sadrži malo mikroflore, mnogo više u tankom crijevu, a posebno u debelom crijevu. Vrijedi to napomenuti usisavanje rastvorljiv u mastima supstance, najvažnije Vitamini i mikroelementi se nalaze uglavnom u jejunumu. Stoga je potrebno sistematsko uključivanje u ishranu probiotičkih proizvoda i dodataka prehrani, kojimoduliraju crijevnu mikrofloru (mikrobiotu), regulišući procese crijevne apsorpcije,postaje vrlo efikasno sredstvo u prevenciji i liječenju nutritivnih bolesti.
Intestinalna apsorpcija- to je proces ulaska različitih spojeva kroz sloj ćelija u krv i limfu, uslijed čega tijelo prima sve potrebne tvari.
Najintenzivnija apsorpcija se javlja u tankom crijevu. Zbog činjenice da male arterije koje se granaju u kapilare prodiru u svaku crijevnu resicu, apsorbirane hranjive tvari lako prodiru u tjelesne tekućine. Glukoza i proteini razbijeni na aminokiseline apsorbiraju se u krv osrednje. Krv koja nosi glukozu i aminokiseline šalje se u jetru, gdje se talože ugljikohidrati. Masne kiseline i glicerol – proizvod prerade masti pod uticajem žuči – apsorbuju se u limfu i odatle ulaze u cirkulatorni sistem.
Na slici lijevo(dijagram strukture resica tankog crijeva): 1 - stupasti epitel, 2 - centralni limfni sud, 3 - kapilarna mreža, 4 - sluzokoža, 5 - submukozna membrana, 6 - mišićna ploča sluzokože, 7 - crijevna žlijezda, 8 - limfni kanal.
Jedno od značenja mikroflore debelo crijevo je da učestvuje u konačnoj razgradnji nesvarenih ostataka hrane.U debelom crijevu probava se završava hidrolizom neprobavljenih ostataka hrane. Tokom hidrolize u debelom crijevu uključeni su enzimi koji dolaze iz tankog crijeva i enzimi crijevnih bakterija. Dolazi do apsorpcije vode, mineralnih soli (elektrolita), razgradnje biljnih vlakana i stvaranja fecesa.
Mikroflora igra značajnu (!) ulogu uperistaltiku, sekreciju, apsorpciju i ćelijski sastav crijeva. Mikroflora je uključena u razgradnju enzima i drugih biološki aktivnih supstanci. Normalna mikroflora obezbeđuje kolonizacionu rezistenciju – zaštitu crevne sluznice od patogenih bakterija, suzbijanje patogenih mikroorganizama i sprečavanje infekcije organizma.Bakterijski enzimi razgrađuju neprobavljene tvari u tankom crijevu. Crijevna flora sintetiše vitamin K i B vitamini, niz nezamjenjivih amino kiseline i enzime neophodne organizmu.Uz učešće mikroflore u tijelu dolazi do izmjene proteina, masti, ugljika, žuči i masnih kiselina, holesterol, prokancerogene tvari (supstance koje mogu uzrokovati rak) se inaktiviraju, višak hrane se iskorištava i stvara se izmet. Uloga normalne flore izuzetno je važna za organizam domaćina, zbog čega njeno narušavanje (disbakterioza) i razvoj disbioze uopšte dovodi do ozbiljnih oboljenja metaboličke i imunološke prirode.
Sastav mikroorganizama u određenim dijelovima crijeva ovisi o mnogim faktorima: način života, prehrana, virusne i bakterijske infekcije, kao i liječenje lijekovima, posebno antibioticima. Mnoge gastrointestinalne bolesti, uključujući upalne bolesti, također mogu poremetiti crijevni ekosistem. Rezultat ove neravnoteže su uobičajeni probavni problemi: nadimanje, probavne smetnje, zatvor ili dijareja, itd.
Za više informacija o ulozi crijevnog mikrobioma u održavanju gastrointestinalnog zdravlja, pogledajte članak: (vidi uklj. veze na dnu ovog odjeljka).
Na slici: Prostorna distribucija i koncentracija bakterija duž ljudskog gastrointestinalnog trakta ( prosječne podatke).
Crijevna mikroflora (mikrobiom crijeva) je nevjerovatno složen ekosistem. Jedna jedinka ima najmanje 17 porodica bakterija, 50 rodova, 400-500 vrsta i neograničen broj podvrsta. Crijevna mikroflora se dijeli na obaveznu (mikroorganizmi koji su stalno dio normalne flore i igraju važnu ulogu u metabolizmu i antiinfektivnoj zaštiti) i fakultativnu (mikroorganizmi koji se često nalaze kod zdravih ljudi, ali su oportunistički, tj. bolesti kod kojih je smanjena otpornost makroorganizma). Dominantni predstavnici obavezne mikroflore su bifidobakterije.
Tabela 1 prikazuje najpoznatijefunkcije crijevne mikroflore (mikrobiote), dok je njena funkcionalnost znatno šira i još se proučava
Tabela 1. Glavne funkcije crijevne mikrobiote |
|||
Glavne funkcije |
Opis |
||
Varenje |
|||
Zaštitne funkcije |
Sinteza imunoglobulina A i interferona od strane kolonocita, fagocitna aktivnost monocita, proliferacija plazma ćelija, formiranje kolonizacijske rezistencije crijeva, stimulacija razvoja crijevnog limfoidnog aparata novorođenčadi itd. |
||
Sintetička funkcija |
Grupa K (učestvuje u sintezi faktora zgrušavanja krvi); B 1 (katalizuje reakciju dekarboksilacije keto kiselina, nosilac je aldehidnih grupa); B 2 (nosač elektrona sa NADH); B 3 (transfer elektrona na O 2); B 5 (prekursor koenzima A, učestvuje u metabolizmu lipida); B 6 (nosilac amino grupa u reakcijama koje uključuju aminokiseline); B 12 (učestvovanje u sintezi deoksiriboze i nukleotida); |
||
Funkcija detoksikacije |
uklj. neutralizacija određenih vrsta lijekova i ksenobiotika: acetaminofen, tvari koje sadrže dušik, bilirubin, kolesterol itd. |
||
Regulatorno funkcija |
Regulacija imunološkog, endokrinog i nervnog sistema (potonjeg kroz tzv. crijevo-mozak-os» - Teško je precijeniti značaj mikroflore za tijelo. Zahvaljujući dostignućima savremene nauke, poznato je da normalna crevna mikroflora učestvuje u razgradnji proteina, masti i ugljenih hidrata, stvara uslove za optimalnu probavu i procese apsorpcije u crevima, učestvuje u sazrevanju ćelija imunog sistema. , čime se osiguravaju poboljšana zaštitna svojstva organizma itd.Dvije najvažnije funkcije normalne mikroflore su: barijera protiv patogenih agenasa i stimulacija imunološkog odgovora: BARIJERA AKCIJA. Crevna mikroflora ima supresivno djeluje na proliferaciju patogenih bakterija i na taj način sprječava patogene infekcije. Procespriloge Uključuje složene mehanizme.Bakterije crijevne mikroflore potiskuju ili smanjuju adheziju patogenih agenasa putem kompetitivnog isključivanja. Na primjer, bakterije parijetalne (mukozne) mikroflore zauzimaju određene receptore na površini epitelnih stanica. Patogene bakterije, koji bi se mogli vezati za iste receptore, eliminiraju se iz crijeva. Tako crijevne bakterije sprječavaju prodiranje patogenih i oportunističkih mikroba u sluznicu(posebno bakterije propionske kiseline P. freudenreichii imaju prilično dobra adhezivna svojstva i vrlo sigurno se vezuju za crijevne stanice, stvarajući gore spomenutu zaštitnu barijeru.Također, bakterije trajne mikroflore pomažu u održavanju motiliteta crijeva i integriteta crijevne sluznice. Da, bAkteri - komensali debelog crijeva tokom katabolizma ugljikohidrata neprobavljivih u tankom crijevu (tzv. dijetalna vlakna) u obliku kratkolančane masne kiseline (SCFA, kratkolančane masne kiseline), kao što su acetat, propionat i butirat, koji podržavaju barijeru funkcije mucinskog sloja sluz (povećavaju proizvodnju mucina i zaštitnu funkciju epitela). IMUNSKI CRIJEVNI SISTEM. Više od 70% imunih ćelija koncentrisano je u ljudskom crevu. Glavna funkcija crijevnog imunološkog sistema je zaštita od ulaska bakterija u krv. Druga funkcija je eliminacija patogena (patogenih bakterija). To osiguravaju dva mehanizma: kongenitalni (djete nasljeđuje od majke; ljudi imaju antitijela u krvi od rođenja) i stečeni imunitet (pojavljuje se nakon što strani proteini uđu u krv, na primjer, nakon što su preboljeli zaraznu bolest). U kontaktu sa patogenima, stimuliše se imunološka odbrana organizma. Prilikom interakcije s Toll-sličnim receptorima, pokreće se sinteza različitih tipova citokina. Intestinalna mikroflora utiče na specifične akumulacije limfoidnog tkiva. Zbog toga se stimuliše ćelijski i humoralni imuni odgovor. Ćelije intestinalnog imunološkog sistema aktivno proizvode sekretorni imunolobulin A (LgA), protein koji je uključen u obezbjeđivanje lokalnog imuniteta i najvažniji je marker imunološkog odgovora. SUPSTANCE SLIKE ANTIBIOTICIMA. Također, crijevna mikroflora proizvodi mnoge antimikrobne tvari koje inhibiraju reprodukciju i rast patogenih bakterija. Kod disbiotskih poremećaja u crijevima, ne samo da se uočava prekomjeran rast patogenih mikroba, već i općenito smanjenje imunološke obrane tijela.Normalna crijevna mikroflora igra posebno važnu ulogu u životu novorođenčadi i djece. Zahvaljujući proizvodnji lizozima, vodikovog peroksida, mliječne, octene, propionske, butirne i niza drugih organskih kiselina i metabolita koji smanjuju kiselost (pH) okoliša, bakterije normalne mikroflore učinkovito se bore protiv patogena. U ovoj konkurentskoj borbi mikroorganizama za opstanak vodeće mjesto zauzimaju supstance slične antibioticima kao što su bakteriocini i mikrocini. Ispod na slici lijevo: Kolonija acidofilnog bacila (x 1100), desno: Uništavanje Shigella flexneri (a) (Shigella flexneri je vrsta bakterije koja uzrokuje dizenteriju) pod uticajem ćelija acidofilnog bacila koje proizvode bakteriocin (x 60.000) Posebno je vrijedno napomenuti da se u crijevima nalaze gotovo svi mikroorganizmiimaju poseban oblik koegzistencije koji se naziva biofilm. Biofilm jezajednica (kolonija)mikroorganizmi koji se nalaze na bilo kojoj površini, čije su stanice pričvršćene jedna na drugu. Tipično, ćelije su uronjene u ekstracelularnu polimernu supstancu koju luče - sluz. Biofilm je taj koji obavlja glavnu funkciju barijere protiv prodiranja patogena u krv, isključujući mogućnost njihovog prodiranja u epitelne stanice. O biofilmu pogledajte više: ISTORIJA PROUČAVANJA SASTAVA GIT MIKROFLORE Povijest proučavanja sastava mikroflore gastrointestinalnog trakta (GIT) započela je 1681. godine, kada je nizozemski istraživač Antonie Van Leeuwenhoek prvi put izvijestio o svojim zapažanjima bakterija i drugih mikroorganizama pronađenih u ljudskom izmetu, te pretpostavio koegzistenciju različitih vrsta bakterija. u gastrointestinalnom traktu - crijevnom traktu. Godine 1850. Louis Pasteur je razvio koncept funkcionalan ulogu bakterija u procesu fermentacije, a njemački liječnik Robert Koch nastavio je istraživanja u tom smjeru i stvorio tehniku izolacije čistih kultura, koja omogućava identifikaciju specifičnih bakterijskih sojeva, što je neophodno za razlikovanje patogenih i korisnih mikroorganizama. Godine 1886, jedan od osnivača doktrine o crijevni infekcije F. Escherich je prvi opisao crijevništapić (Bacterium coli communae). Ilja Iljič Mečnikov je 1888. godine, dok je radio u Louis Pasteur institutu, tvrdio da je u crijeva ljudi su naseljeni kompleksom mikroorganizama koji imaju „autointoksikacijski učinak“ na organizam, vjerujući da unošenje „zdravih“ bakterija u gastrointestinalni trakt može modificirati učinak crijevni mikroflore i sprečavaju intoksikaciju. Praktična implementacija Mečnikovljevih ideja bila je upotreba acidofilnih laktobacila u terapeutske svrhe, koja je započela u SAD-u 1920-1922. Domaći istraživači počeli su proučavati ovo pitanje tek 50-ih godina 20. stoljeća. Godine 1955. Peretz L.G. pokazao to crijevni bacil zdravih ljudi jedan je od glavnih predstavnika normalne mikroflore i igra pozitivnu ulogu zbog svojih jakih antagonističkih svojstava prema patogenim mikrobima. Istraživanje sastava crijevnog trakta, započeto prije više od 300 godina, mikrobiocenoza, njegova normalna i patološka fiziologija i razvoj načina pozitivnog utjecaja na crijevnu mikrofloru nastavljaju se i danas. ČOVJEK KAO STANIŠTE BAKTERIJAGlavni biotopi su: gastrointestinalnitrakt(usna šupljina, želudac, tanko crijevo, debelo crijevo), koža, respiratorni trakt, urogenitalni sistem. Ali za nas ovdje su glavni interesi organi probavnog sistema, jer... tamo živi većina raznih mikroorganizama.
Najreprezentativnija je mikroflora gastrointestinalnog trakta, masa crijevne mikroflore odrasle osobe je veća od 2,5 kg, a njen broj je do 10 14 CFU/g. Ranije se vjerovalo da mikrobiocenoza gastrointestinalnog trakta uključuje 17 porodica, 45 rodova, više od 500 vrsta mikroorganizama (najnoviji podaci - oko 1500 vrsta) se stalno prilagođavaju. Uzimajući u obzir nove podatke dobivene proučavanjem mikroflore različitih gastrointestinalnih biotopa primjenom molekularno-genetičkih metoda i plinsko-tečnoj hromatografiji-masenoj spektrometriji, ukupan genom gastrointestinalnih bakterija sadrži 400 hiljada gena, što je 12 puta veće od ljudskog genoma. Subjected analiza za homologiju sekvenciranih 16S rRNA gena, parijetalnu (mukoznu) mikrofloru 400 različitih dijelova gastrointestinalnog trakta, dobijenu endoskopskim pregledom različitih dijelova crijeva dobrovoljaca. Kao rezultat istraživanja, pokazalo se da parijetalna i luminalna mikroflora uključuje 395 filogenetski različitih grupa mikroorganizama, od kojih su 244 potpuno nove. Štaviše, 80% novih taksona identifikovanih tokom molekularno-genetičkih istraživanja pripada nekultivisanim mikroorganizmima. Većina navodnih novih filotipova mikroorganizama su predstavnici rodova Firmicutes i Bacteroides. Ukupan broj vrsta približava se 1500 i zahtijeva dalje pojašnjenje. Gastrointestinalni trakt komunicira preko sfinkternog sistema sa spoljašnjim okruženjem sveta oko nas i, u isto vreme, kroz crevni zid, sa unutrašnjim okruženjem tela. Zahvaljujući ovoj osobini, gastrointestinalni trakt ima svoje okruženje, koje se može podijeliti u dvije odvojene niše: himus i sluznicu. Ljudski probavni sustav je u interakciji s različitim bakterijama, koje se mogu označiti kao “endotrofna mikroflora ljudskog crijevnog biotopa”. Ljudska endotrofna mikroflora podijeljena je u tri glavne grupe. Prva grupa uključuje eubiotičku autohtonu ili eubiotičku prolaznu mikrofloru koja je korisna za ljude; drugi - neutralni mikroorganizmi koji se stalno ili povremeno sije iz crijeva, ali ne utječu na ljudski život; treći uključuje patogene ili potencijalno patogene bakterije („agresivne populacije“). MIKROBIOTOP ŠUPLJINE I ZIDA GASTROINSTEINALNOG TRAKTAU mikroekološkom smislu, gastrointestinalni biotop se može podijeliti na slojeve (usna šupljina, želudac, crijevni dijelovi) i mikrobiotope (šupljine, parijetalne i epitelne). Sposobnost primjene u parijetalnom mikrobiotopu, tj. Histahezivnost (osobina fiksiranja i koloniziranja tkiva) određuje suštinu prolaznosti ili autohtonosti bakterija. Ovi znakovi, kao i pripadnost eubiotičkoj ili agresivnoj skupini, glavni su kriteriji koji karakteriziraju mikroorganizam u interakciji sa gastrointestinalnim traktom. Eubiotičke bakterije učestvuju u stvaranju kolonizacijske otpornosti organizma, što je jedinstveni mehanizam antiinfektivnog barijerskog sistema. Mikrobiotop šupljine u cijelom gastrointestinalnom traktu je heterogena, njegova svojstva su određena sastavom i kvalitetom sadržaja jednog ili drugog sloja. Slojevi imaju svoje anatomske i funkcionalne karakteristike, pa se njihov sadržaj razlikuje po sastavu tvari, konzistenciji, pH, brzini kretanja i drugim svojstvima. Ova svojstva određuju kvalitativni i kvantitativni sastav populacija mikroba šupljina prilagođenih njima. Zidni mikrobiotop je najvažnija struktura koja ograničava unutrašnje okruženje tela od spoljašnjeg. Predstavljen je sluznim naslagama (mukusni gel, mucin gel), glikokaliksom koji se nalazi iznad apikalne membrane enterocita i površine same apikalne membrane. Zidni mikrobiotop je od najvećeg (!) interesa sa stajališta bakteriologije, jer se u njemu dešavaju interakcije sa bakterijama koje su korisne ili štetne za čovjeka – ono što nazivamo simbioza.
Danas je poznato da se mikroflora crijevne sluznice značajno razlikuje od mikroflore crijevnog lumena i fecesa. Iako je crijevo svake odrasle osobe nastanjeno određenom kombinacijom dominantnih bakterijskih vrsta, sastav mikroflore može se mijenjati ovisno o načinu života, ishrani i dobi. Komparativna studija mikroflore kod odraslih osoba koje su genetski srodne u jednom ili drugom stepenu otkrila je da na sastav crijevne mikroflore više utječu genetski faktori nego ishrana. Slika Napomena: FOG - fundus želuca, AOZ - antrum želuca, duodenum - duodenum (:Černin V.V., Bondarenko V.M., Parfenov A.I. Učešće luminalne i mukozne mikrobiote ljudskog crijeva u simbiontskoj probavi. Bilten Orenburškog naučnog centra Uralskog ogranka Ruske akademije nauka (elektronski časopis), 2013, br. 4) Lokacija mukozne mikroflore odgovara stepenu njene anaerobioze: obavezni anaerobi (bifidobakterije, bakteroidi, bakterije propionske kiseline, itd.) zauzimaju nišu u direktnom kontaktu sa epitelom, zatim se čak nalaze aerotolerantni anaerobi (laktobacili itd.) viši su fakultativni anaerobi, a zatim aerobi.Luminalna mikroflora je najvarijabilnija i najosjetljivija na različite egzogene utjecaje. Promjene u ishrani, utjecaji okoline i terapija lijekovima prvenstveno utiču na kvalitetu luminalne mikroflore. Pogledajte dodatno: Broj mikroorganizama mukozne i luminalne mikroflore Mikroflora sluzokože je otpornija na vanjske utjecaje od luminalne mikroflore. Odnos između mukozne i luminalne mikroflore je dinamičan i određen je sljedećim faktorima:
MIKROFLORA USNE ŠUPLJINE, JEDNJAKA I ŽELUCARazmotrimo sastav normalne mikroflore različitih dijelova gastrointestinalnog trakta.
Pljuvačka je prva probavna tekućina koja prerađuje prehrambene tvari i utječe na prodornu mikrofloru. Ukupan sadržaj bakterija u pljuvački je varijabilan i u prosjeku iznosi 10 8 MK/ml. Normalna mikroflora usne šupljine uključuje streptokoke, stafilokoke, laktobacile, korinebakterije i veliki broj anaeroba. Ukupno, oralna mikroflora uključuje više od 200 vrsta mikroorganizama. Na površini sluznice, u zavisnosti od higijenskih proizvoda koje pojedinac koristi, nalazi se oko 10 3 -10 5 MK/mm2. Kolonizacijsku rezistenciju usne šupljine sprovode uglavnom streptokoki (S. salivarus, S. mitis, S. mutans, S. sangius, S. viridans), kao i predstavnici biotopa kože i crijeva. Istovremeno, S. salivarus, S. sangius, S. viridans dobro prianjaju na sluzokožu i zubni plak. Ovi alfa-hemolitički streptokoki, koji imaju visok stepen histaheze, inhibiraju kolonizaciju usne šupljine gljivama roda Candida i stafilokoka. Mikroflora koja prolazno prolazi kroz jednjak je nestabilna, ne pokazuje histahezivnost za njegove zidove i karakterizira je obilje privremeno prisutnih vrsta koje ulaze iz usne šupljine i ždrijela. U želucu se stvaraju relativno nepovoljni uslovi za bakterije zbog povećane kiselosti, uticaja proteolitičkih enzima, brze motorno-evakuacione funkcije želuca i drugih faktora koji ograničavaju njihov rast i razmnožavanje. Ovdje se mikroorganizmi nalaze u količinama koje ne prelaze 10 2 -10 4 po 1 ml sadržaja.Eubiotici u želucu prvenstveno koloniziraju biotop šupljine; mikrobiotop zida im je manje dostupan. Glavni mikroorganizmi aktivni u želučanoj sredini su otporan na kiseline predstavnici roda Lactobacillus, sa ili bez histahezivnog odnosa prema mucinu, nekim vrstama zemljišnih bakterija i bifidobakterija. Laktobacili, uprkos kratkom vremenu boravka u želucu, sposobni su, pored svog antibiotskog djelovanja u želučanoj šupljini, da privremeno koloniziraju parijetalni mikrobiotop. Kao rezultat kombiniranog djelovanja zaštitnih komponenti, većina mikroorganizama koji uđu u želudac umire. Međutim, ako je poremećeno funkcioniranje mukoznih i imunobioloških komponenti, neke bakterije nalaze svoj biotop u želucu. Tako se, zbog faktora patogenosti, populacija Helicobacter pylori uspostavlja u želučanoj šupljini.
GLAVNE FUNKCIJE TANKOG CRIJEVA Tanko crijevo
- ovo je cijev duga oko 6m. Zauzima gotovo cijeli donji dio trbušne šupljine i najduži je dio probavnog sistema, koji povezuje želudac sa debelim crijevom. Većina hrane se već probavlja u tankom crijevu uz pomoć posebnih supstanci – enzima. Na glavne funkcije tankog crijeva uključuju kavitetnu i parijetalnu hidrolizu hrane, apsorpciju, izlučivanje, kao i zaštitu barijere. U potonjem, pored hemijskih, enzimskih i mehaničkih faktora, značajnu ulogu igra autohtona mikroflora tankog crijeva. Aktivno učestvuje u hidrolizi šupljina i zidova, kao iu procesima apsorpcije hranljivih materija. Tanko crijevo je jedna od najvažnijih karika koja osigurava dugotrajno očuvanje eubiotske parijetalne mikroflore. Postoji razlika u kolonizaciji kavitetnih i parijetalnih mikrobiotopa eubiotičkom mikroflorom, kao i kolonizacija slojeva duž dužine crijeva. Mikrobiotop šupljine podložan je fluktuacijama u sastavu i koncentraciji mikrobnih populacija, dok mikrobiotop zida ima relativno stabilnu homeostazu. U debljini mukoznih naslaga očuvane su populacije sa histahezivnim svojstvima na mucin. Proksimalno tanko crijevo normalno sadrži relativno male količine gram-pozitivne flore, koja se sastoji uglavnom od laktobacila, streptokoka i gljivica. Koncentracija mikroorganizama je 10 2 -10 4 po 1 ml crijevnog sadržaja. Kako se približavamo distalnim dijelovima tankog crijeva, ukupan broj bakterija raste na 10 8 po 1 ml sadržaja, a istovremeno se pojavljuju i dodatne vrste, uključujući enterobakterije, bakteroide i bifidobakterije. OSNOVNE FUNKCIJE DEBELOG CRIJEVA
|
Pročitajte također:
|
Ljudski organizam naseljeno (kolonizirano) sa više od 500 vrsta mikroorganizama koji čine normalnu ljudsku mikrofloru, u stanju ravnoteže (eubioza) međusobno i sa ljudskim tijelom. Mikroflora je stabilna zajednica mikroorganizama, tj. mikrobiocenoza. Kolonizira površinu tijela i šupljine komunicirajući s okolinom. Stanište zajednice mikroorganizama naziva se biotop. Normalno, mikroorganizmi su odsutni u plućima i materici. Postoji normalna mikroflora kože, sluzokože usta, gornjih disajnih puteva, probavnog trakta i genitourinarnog sistema. Među normalnom mikroflorom razlikuju se rezidentna i prolazna mikroflora. Rezidentnu (stalnu) obaveznu mikrofloru predstavljaju mikroorganizmi koji su stalno prisutni u organizmu. Prolazna (nestalna) mikroflora nije sposobna za dugotrajno postojanje u organizmu.
Mikroflora probavnog trakta je najreprezentativniji po svom kvalitativnom i kvantitativnom sastavu. U ovom slučaju mikroorganizmi slobodno žive u šupljini probavnog trakta i koloniziraju mukozne membrane.
U usnoj duplji aktinomicete, bakteroide, bifidobakterije, eubakterije, fuzobakterije, laktobacili, Haemophilus influenzae, leptotrihije, neiserije, spirohete, streptokoke, stafilokoke, vejonele, itd. Nalaze se i gljive iz roda Candi i protozoa. Suradnici normalne mikroflore i njihovi metabolički produkti formiraju zubni plak.
Mikroflora želuca predstavljaju laktobacili i kvasac, pojedinačne gram-negativne bakterije. Nešto je siromašniji od, na primjer, crijeva, jer želudačni sok ima nisku pH vrijednost, nepovoljnu za život mnogih mikroorganizama. Kod gastritisa i čira na želucu nalaze se zakrivljeni oblici bakterija - Helicobacter pylori, koji su etiološki faktori patološkog procesa.
U tankom crijevu ima više mikroorganizama nego u želucu; Ovdje se nalaze bifidobakterije, klostridije, eubakterije, laktobacili i anaerobne koke.
U njima se akumulira najveći broj mikroorganizama debelo crijevo. 1 g fecesa sadrži do 250 milijardi mikrobnih ćelija. Oko 95% svih vrsta mikroorganizama su anaerobi. Glavni predstavnici mikroflore debelog crijeva su: gram-pozitivni anaerobni bacili (bifidobakterije, laktobacili, eubakterije); gram-pozitivni anaerobni bacili koji stvaraju spore (klostridije, perfringens, itd.); enterokoki; gram-negativni anaerobni štapići (bacteroides); Gram-negativni fakultativni anaerobni bacili (Escherichia coli i srodne bakterije.
Mikroflora debelog crijeva- vrsta ekstrakorporalnog organa. Antagonist je truležne mikroflore, jer proizvodi mliječnu, octenu kiselinu, antibiotike itd. Njegova uloga u metabolizmu vode i soli, regulaciji sastava crijevnih plinova, metabolizmu proteina, ugljikohidrata, masnih kiselina, holesterola i nukleinskih kiselina, kao i kao proizvodnja biološki aktivnih jedinjenja - antibiotika, vitamina, toksina, itd. Morfokinetička uloga mikroflore leži u njenom učešću u razvoju organa i sistema tela; također sudjeluje u fiziološkoj upali sluzokože i promjeni epitela, probavi i detoksikaciji egzogenih supstrata i metabolita, što je uporedivo sa funkcijom jetre. Normalna mikroflora također igra antimutagenu ulogu, uništavajući kancerogene tvari.