Модуляция микробной ферментативной активности кишечника

Микрофлора кишечника человека является составляющей человеческого организма и выполняет многочисленные жизненно важные функции. Общая численность микроорганизмов, обитающих в различных частях макроорганизма, приблизительно на два порядка превышает числен.

Дорогие читатели! Наши статьи рассказывают о типовых способах решения проблем со здоровьем, но каждый случай носит уникальный характер.

Если вы хотите узнать, как решить именно Вашу проблему - начните с программы похудания. Это быстро, недорого и очень эффективно!


Узнать детали

Модуляция кишечной микробиоты метформином

Ферменты — это биологические катализаторы повышают скорость химических реакций. По химической природе они являются белками. Как и ферменты других организмов, бактериальные ферменты делят на 6 классов в соответствии с типом катализируемых реакций:. Эндоферменты катализируют процессы внутри клетки.

Экзоферменты выделяются бактериями в окружающую среду. Это ферменты: а пищеварительные ферменты, которые расщепляют сложные питательные вещества до простых веществ; б защитные ферменты, например, пенициллиназа защищает клеточную стенку от действия антибиотика пенициллина; в ферменты агрессии — факторы вирулентности патогенных бактерий;.

Состав ферментов бактерий определяется геномом и поэтому характерен для тех или иных видов, то есть является видовым признаком. Поэтому изучение ферментативных или биохимических свойств очень важно для дифференциации отличия и идентификации определения вида бактерий.

Наиболее часто определяют ферменты класса гидролаз и оксидоредуктаз. Среди ферментов оксидоредуктаз для идентификации микроорганизмов используют такие ферменты, как каталаза и цитохромоксидаза ЦО.

Каталаза — фермент, расщепляющий Н 2 О 2 с образованием водорода и кислорода. Цитохромоксидазу обнаруживают так: смачивают реактивом бумажку и наносят суточную культуру микроорганизмов. Получается синее окрашивание. Среди ферментов гидролаз изучаются ферменты, расщепляющие углеводы или сахара и ферменты, расщепляющие белки или протеины. Способность бактерий расщеплять углеводы называется сахаролитическими свойствами, а способность расщеплять белки - протеолитическими свойствами.

Эти свойства выявляются по конечным продуктам расщепления после посева на определенные среды.. При распаде сахаров определяют образование кислот молочной, уксусной, муравьиной и газов СО 2 или Н 2 , а при распаде белков - образование щелочей, H 2 S, NH 3. Совокупность сахаролитических, протеолитических и других ферментативных свойств бактерий называется биохимическими свойствами бактерий.

Для определения сахаролитических свойств используются среды: плотные среды Эндо, Левина и Плоскирева, а также жидкие и полужидкие среды Гисса. Среды Эндо, Левина, Плоскирева содержат лактоз у и определенный индикатор. Эти среды позволяют отличить патогенные бактерии от кишечной палочки - E. При расщеплении лактозы образуются кислые продукты, которые изменяют цвет индикатора. Поэтому E. Сальмонеллы и шигеллы не имеют фермента галактозидазу, они не расщепляют лактозу, и цвет среды не изменяется.

Поэтому сальмонеллы и шигеллы образуют на средах Эндо, Левина и Плоскирева бесцветные колонии. Таким образом, на одной и той же среде наблюдается различный характер роста разных видов бактерий, так как они имеют различные ферменты. Это позволяет отличить один вид от другого. Среды Гисса содержат лактозу, глюкозу, мальтозу, сахарозу и маннит и различные индикаторы.

Если бактерии расщепляют углевод до образования кислых продуктов, наблюдается изменение цвета среды, а если до кислоты и газа — наблюдают появление газообразных продуктов. В среду опускается поплавок, который при стерилизации заполняется средой. Исходный цвет среды — соломенно-желтый. При расщеплении углевода цвет среды становится ярко-розовым красным. Если образуется газ, он накапливается в поплавке. Если углевод не расщепляется, цвет среды не изменяется.

Исходный цвет среды - розовато-серый. При расщеплении углевода цвет среды становится голубым, а если образуется газ, наблюдаются разрывы в среде. Определенный вид бактерий ферментирует не все, а только некоторые углеводы, поэтому в одних пробирках цвет изменяется, а в других — не изменяется, и получается "пестрый ряд".

Каждый вид бактерий характеризуется своим "пестрым рядом". Разжижают желатин бактерии, имеющие фермент - коллагеназа ;. Могут быть следующие конечные продукты: индол, Н 2 S, NH 3. Для обнаружения этих продуктов используют бумажки с индикаторами. Индикатор для индола - щавелевая кислота бумажка окрашивается в розовый цвет. Для Н 2 S — ацетат свинца черный цвет. Для NH 3 — лакмусовая бумажка синий цвет.

Дополнительно изучаются такие свойства, как восстановление нитратов в нитриты, бутандиоловое брожения на среде Кларка, расщепление крахмала и др. Категории Авто. Предметы Авиадвигателестроения. Административное право. Административное право Беларусии. Безопасность жизнедеятельности. Введение в экономику культуры. Гидрология и гидрометрии. Гидросистемы и гидромашины. Медицинская психология. Методы и средства измерений электрических величин.

Начертательная геометрия. Основы экономической теории. Пожарная тактика. Процессы и структуры мышления. Профессиональная психология. Психология менеджмента. Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении. Социальная психология. Социально-философская проблематика. Теоретические основы информатики. Теория автоматического регулирования. Управление современным производством. Холодильные установки.

История экономики. Экономическая история. Экономический анализ. Развитие экономики ЕС. Методы изучения ферментативной активности бактерий. Ферменты бактерий. Как и ферменты других организмов, бактериальные ферменты делят на 6 классов в соответствии с типом катализируемых реакций: - 1 класс — оксидоредуктазы — катализируют окислительно-восстановительные реакции; - 2 класс — трансферазы — катализируют реакции переноса различных групп от одних соединений к другим; - 3 класс — гидролазы — катализируют реакции расщепления веществ на более простые соединения с участием воды; - 4 класс — лиазы — катализируют реакции отщепления или присоединения от субстратов различных химических групп негидролитическим путем; - 5 класс — изомеразы — катализируют реакции изомеризации, то есть превращения органических веществ в их изомеры; - 6 класс — лигазы — катализируют реакции синтеза сложных соединений из более простых соединений.

Ферменты бактерий делят на экзо- и эндоферменты. Это ферменты: а пищеварительные ферменты, которые расщепляют сложные питательные вещества до простых веществ; б защитные ферменты, например, пенициллиназа защищает клеточную стенку от действия антибиотика пенициллина; в ферменты агрессии — факторы вирулентности патогенных бактерий; - гиалуронидаза — расщепляет гиалуроновую кислоту;.

Расчет на прочность при срезе и смятии. Источники международного права. Контроль за санитарным состоянием тумбочек, холодильников, за ассортиментом и сроками хранения продуктов. Назначение, устройство и работа делителя передач.

Управление коробкой передач с делителем. Когда мы перестаем вкладывать наши силы в молодое поколение, тогда, пожалуй, наша работа на этой земле окончена.

Следующий этап можно охарактеризовать как накопительный. Огромный вклад внесли И.

Методы изучения ферментативной активности

Поддержание здорового метаболизма человека зависит от симбиотического консорциума бактерий, архей, вирусов, грибов и эукариотических клеток-хозяев по всему желудочно-кишечному тракту человека.

Микробные сообщества обеспечивают ферментативный механизм и метаболические пути, которые способствуют перевариванию пищи, метаболизму ксенобиотиков и производству различных биологически активных молекул. Недавние исследования показали, как питательные вещества, питающие метаболические процессы, влияют на то, как иммунные клетки, в частности макрофаги, реагируют на различные стимулы в физиологических и патологических условиях, активируются и приобретают специализированную функцию.

Два основных воспалительных фенотипа макрофагов контролируются посредством дифференцированного потребления глюкозы, глутамина и кислорода. Дисбактериоз - это дисбаланс комменсальных и патогенных бактерий и продукции микробных антигенов и метаболитов. В настоящее время известно, что продукты, полученные из кишечной микробиоты, индуцируют низкосортную воспалительную активацию тканевых резидентных макрофагов и способствуют развитию метаболических и дегенеративных заболеваний, включая диабет, ожирение, метаболический синдром и рак.

Здесь мы актуализируем потенциальное взаимодействие дисбиоза микробиома кишечника хозяина и метаболических заболеваний. Мы также обобщаем достижения в области фекальной терапии, пробиотиков, пребиотиков, симбиотиков, питательных веществ и мелкомолекулярных ингибиторов ферментов метаболического пути в качестве профилактических и терапевтических средств при метаболических заболеваниях. Бактерии морфологически и биохимически классифицируются на основе различных свойств, включая тип клеточной стенки, форму, потребность в кислороде анаэробы или аэробы , продукцию эндоспор, подвижность и их метаболизм.

Бактерии также классифицируются по филогенетическому разнообразию вариабельных нуклеотидных последовательностей малых субъединиц рибосомных РНК-оперонов или генов 16S и 18S рРНК [1,2]. Проект Human Microbiome Project HMP определил критерии для качественного и всестороннего метагеномного анализа генетического материала, полученного непосредственно из различных участков на теле человека, чтобы определить относительное микробное обилие множества штаммов и видов различных типов в физиологических условиях [].

Достижения в области вычислительных методов позволили исследовать общественные метагеномы человека на основе филогенетической кластеризации и сборки бактериальных геномов в таксономическую область, царство, тип, класс, порядок, семейство, род и вид [].

Анализ различных наборов данных микробиома человека показал огромное разнообразие как популяций, так и отдельных особей на протяжении эволюции и всей жизни []. Новая сборка бактериального генома и таксономическое профилирование, основанное на собранных метагеномах геномов MAGs , выявили почти 70 бактериальных и архейных геномов и новых видов, которые находятся в глубоком исследовании [].

Общий набор распространенных видов микробов, встречающихся в нормальном стуле человека, включает такие виды Clostridiales, как Coprococcus, Ruminococcus, Eubacterium, Bacteroides dorei и fragilis, а также Alistipes finegoldii и onderdonkii [7,8].

Полностью широкое таксономическое распределение, микробная эволюция и метаболизм бактериальных видов в отношении калорийной нагрузки и поглощения питательных веществ послужили объединению видовых филотипов в основные энтеротипы человека [].

Преобладающий энтеротип человека 1-го типа характеризуется высоким уровнем Бактероидов Bacteroides , а 2-го типа - небольшим количеством Бактероидов, но высоким уровнем Превотеллы Prevotella. Они, соответственно, связаны с особями, которые потребляют либо высокое содержание животного белка тип 1 , либо углеводы тип 2.

Желудочно-кишечный тракт ЖКТ обладает собственной нервной системой, известной как кишечная нервная система. Эта система связывается с центральной нервной системой через нервы, такие как блуждающий нерв, нейромодуляторы и нейромедиаторы симпатической и парасимпатической ветвей вегетативной нервной системы [1].

Бактериальное богатство и разнообразие микробиоты ЖКТ занимают центральное место в норме метаболических и иммунологических функций тканей и органов [1,2]. Здесь мы расскажем о разнообразных исследованиях, изучающих роль микробиомов, питательных веществ и метаболитов в функционировании иммунных клеток, этиологии воспалительных и метаболических заболеваний, включая их широкий спектр механизмов.

Мы также описываем, почему и как новые диетические и фармакологические стратегии, включая фекальную трансплантацию, пробиотики, пребиотики и малые молекулы, могут помочь в лечении и модуляции филотипов вида и способствовать восстановлению микробиомов, вызывающих метаболические синдромы. Микроорганизмы в кишечнике выполняют свои функции в основном через ферментативные пути, чтобы переваривать сложные пищевые углеводы и белки [13,14].

Кишечная микробиота обеспечивает аминокислотами с разветвленной цепью, такими как лейцин, изолейцин и валин, и особенно глицин, который необходим для синтеза глутатиона - основного внутриклеточного антиоксиданта и детоксицирующего агента, необходимого для многих биологических функций хозяина. Бактерии кишечника синтезируют большое разнообразие сигнальных молекул низкой молекулярной массы, которые включают метан, сероводород и негазообразные метаболиты [13, 14].

Эти продукты способны включать или выключать как гены хозяина, так и гены вирулентности и метаболизма микробов. Микроорганизмы также воспринимают разнообразные сигналы окружающей среды, включая гормоны хозяина и питательные вещества, и реагируют на них посредством дифференциальной регуляции генов и адаптацией ниши [13, 14].

Поддержание стабильной, ферментативной микробиоты кишечника требует рационов, богатых цельными растительными продуктами, особенно богатыми клетчаткой [13, 14]. Эти субстраты обрабатываются ферментами кишечной микробиоты, такими как гликозидгидролазы и полисахаридные ЛиАЗы для получения полиаминов, полифенолов и витаминов группы В и К.

В анаэробных условиях виды, принадлежащие к роду Bacteroides, а также к семействам Clostridiaceae и Lactobacillaceae, в частности штаммы Citrobacter и Serratia, продуцируют короткоцепочечные жирные кислоты SCFAs , которые являются летучими жирными кислотами, способными пересекать гематоэнцефалический барьер с помощью монокарбоксилатных транспортеров.

SCFAs, производимые кишечными бактериями, представляют собой ацетат 2 атома углерода , пропионат 3 атома углерода и бутират 4 атома углерода , и их молярные соотношения варьируются от 3 : 1 : 1 до 10 : 2 : 1 соответственно. Бутират действует на колоноциты, бокаловидные клетки и Панет-клетки, обеспечивает энергию для клеточного метаболизма и регулирует апоптоз, клеточную дифференцировку и химическую модификацию ядерных белков и нуклеиновых кислот.

Ацетат и пропионат поступают в кровоток и всасываются печенью и периферическими органами, где они могут выступать в качестве субстратов для глюконеогенеза и липогенеза [14,15]. Кишечная микробиота способствует отложению жира через регуляцию ядерного фарнезоидного х-рецептора FXR , рецептора желчных кислот, который отвечает за регуляцию синтеза желчных кислот и накопление печеночных триглицеридов [16].

Желчные кислоты, например дезоксихолевая кислота, оказывают антимикробное действие на микробы кишечника, а также индуцируют синтез антимикробных пептидов эпителиальной тканью кишечника [17]. Кроме того, микробиота преобразует карнитин и холин в триметиламин и таким образом регулирует непосредственно биодоступность холина и косвенно накопление триглицеридов в печени. Кишечная микробиота также способствует усвоению кальция, магния и железа.

Высокая или низкая продукция SCFAs, метаболитов триптофана, ГАМК, норадреналина, дофамина, ацетилхолина и 5-гидрокситриптамина серотонина ассоциируется с различными воспалительными и метаболическими заболеваниями и нервно-психическими расстройствами [18]. Некоторые из этих факторов действуют как основные нейромедиаторы и модуляторы оси мозг-кишечник, а серотонин играет центральную роль в сексуальности, зависимости от психоактивных веществ, аппетите, эмоциях и реакции на стресс [18].

В качестве компонентов метаболома человека были идентифицированы тысячи производных от микробиоты метаболитов с известными и неизвестными функциями [].

Микробиота ЖКТ продуцирует большое количество эпигенетически активных метаболитов, таких как фолиевая кислота и витамины А и в в том числе рибофлавин В2 , ниацин В3 , пантотеновая кислота В5 , пиридоксин В6 , фолиевая кислота В9 и кобаламин В12 , которые регулируют активность хроматин-модулирующих ферментов хозяина и генетические реакции на сигналы окружающей среды [22].

Ацетил-КоА, продуцируемый рядом метаболических процессов, является донором ацетила для модификации гистонов ацетилирования и деацетилирования , катализируемой гистоновыми ацетилтрансферазами. Глицин, серин и метионин являются субстратами для ферментов метилирования и деметилирования ДНК. Поэтому изменения в микробиоте кишечника могут приводить к эпигеномным изменениям не только непосредственно в соседних клетках кишечника, но и в отдаленных клеточных линиях, таких как гепатоциты и адипоциты [22].

Наконец, бактерии могут подавлять рост своих конкурентов посредством дальней микробной коммуникации, высвобождая метаболиты и чувствительные к кворуму пептиды, которые считаются биологической стратегией поддержания плотности комменсальных видов и элиминации патогенных бактерий [23, 24].

Большинство бактерий толстой кишки плотно прикреплены к наружному слою слизи, а внутренний слой образует физический барьер, который ограничивает контакт бактерий с эпителием. Большинство видов микробов в желудочно-кишечном тракте передаются в раннем возрасте младенцам через материнское молоко, содержащее преимущественно бифидобактерии и лактобациллы [25,26].

Наряду с переходом младенчества во взрослую жизнь, увеличение источников пищи приводит к усложнению и разнообразию бактериальных сообществ родов Bacteroides, Parabacteroides Bacteroidetes и Clostridium Firmicutes [1,2,25,26]. Анаэробные бактерии и чувствительные к кислороду микробы способны производить короткоцепочечные жирные кислоты в раз больше, чем факультативные аэробные бактерии, такие как кишечная палочка.

Нарушение динамической взаимосвязи между хозяином и микробными сообществами вызывает дисбактериоз, представляющий собой бактериальный дисбаланс между соотношениями аэробных и факультативно-анаэробных бактерий [1,2]. Гипоксия препятствует росту патогенных факультативных анаэробов, таких как кишечная палочка и сальмонелла. Разрыв кишечного барьера, спровоцированный дисбактериозом, приводит к местному и системному воспалению [1, 2, 27]. Исследование, проведенное Byndloss et al. Многие заболевания, включая воспалительные заболевания кишечника ВЗК , синдром раздраженного кишечника СРК , диабет, ожирение и Рак, были связаны со специфическим бактериальным дисбактериозом [].

Потенциальные временные сдвиги видов микробиоты, например, за счет уменьшения количества противовоспалительных видов, таких как Faecalibacterium prausnitzii и Akkermansia muciniphila, которые преобладают у здоровых лиц, или за счет пролиферации потенциально провоспалительных бактерий, таких как Bacteroides и Ruminococcus gnavus, могут способствовать прогрессированию заболевания и его хронизации [].

Фирмикуты сильно зависят от пищевых углеводов, в то время как Протеобактерии полагаются на белки в качестве источника углерода. Например, Akkermansia muciniphila - это муцин-деградирующая бактерия в типе Verrucomicrobia, которая присутствует в большом количестве у здоровых людей, но присутствует в уменьшенном количестве у пациентов с воспалительными и желудочно-кишечными заболеваниями, ожирением и сахарным диабетом 2 типа СД2 [34].

На самом деле, различные микробные сообщества и механизмы могут управлять восприимчивостью хозяина к заболеваниям и влиять на клинические исходы [35]. Кишечная микробиота играет решающую роль в иммунной системе, контролируя развитие и функционирование связанных с кишечником лимфоидных тканей GALT , включая патчи Пейера, изолированные лимфоидные фолликулы и брыжеечные лимфатические узлы [30,31,36,37].

Микробы и их продукты необходимы иммунной системе для того, чтобы отличать себя от не-себя захватчиков в раннем возрасте и активации и поддержания врожденных лимфоидных клеток ILC1, 2 и 3 , естественных киллерных NK клеток, а также цитотоксических и нецитотоксических и хелперных лимфоидных клеток []. IgA является одним из важных компонентов врожденного ответа для предотвращения инвазии микроорганизмов в кровоток [30].

Этот контроль иммунной системы всего организма кишечными бактериями представляется весьма деликатным, поскольку потеря определенного вида может привести к чрезмерной реакции или подавлению врожденного иммунного ответа [27,35,36].

Различные мембранные и внутриклеточные рецепторы, называемые "рецепторами распознавания образов" или PRRs, экспрессируемыми на эпителиальных и иммунных клетках, действуют как сенсоры бактериальных и клеточных продуктов, которые называются патоген-ассоциированными молекулярными паттернами PAMPs и поврежденными-ассоциированными молекулярными паттернами DAMPs [41, 42].

Эти цитозольные комплексы связываются с адаптерным белком ASC спек-подобным белком, связанным с апоптозом и провоспалительными протеазами семейства каспаз каспазы 1 , каспазы 11 , каспазы 4 и каспазы 5 [43].

Различные исследования с использованием генодефицитных моделей мышей определили прямое и сложное взаимодействие бактериального дисбактериоза с генетическими и средовыми факторами [35, 36, 44]. Многие воспалительные заболевания вызываются мутациями или потерей некоторых генов врожденного ответа в лимфоидной ткани и более мелких Пейеровских патчах и брыжеечных лимфатических узлах [38, 39].

Условия содержания животных и индуцированный рационом состав микробиоты являются некоторыми примерами, которые могут быть ответственны за фенотипические различия штаммов у трансгенных животных [47, 48].

Их Th и Treg-клетки менее эффективны в борьбе с инфекцией. Колонизация GF-мышей с ограниченным числом видов бактерий гнотобиотические модели мышей позволяет восстановить иммунологические функции [47,48]. Фенотипы, наблюдаемые в этих моделях мышей, не всегда наблюдаются в исследованиях на людях.

Кроме того, гуманизация мышиных моделей с человеческими клетками или человеческой микробиотой не может адекватно отображать весь спектр соответствующих фенотипов заболеваний человека [47, 48]. На рис. Взаимодействие микробиома кишечника-эпителиальных клеток кишечника энтероцитов, бокаловидных клеток и панет-клеток и метаболизма хозяина и иммунитета.

Комменсальные, симбиотические и патогенные микроорганизмы обеспечивают большое разнообразие питательных веществ и метаболитов для метаболизма хозяина, для энергетического гомеостаза органов и тканей, а также для врожденной и адаптивной активации и функционирования иммунных клеток. Увеличение содержания нитратов и кислорода O 2 способствует росту факультативных анаэробных бактерий. Увеличение продукции цитокинов, хемокинов, оксида азота NO и активных форм кислорода АФК или ROS дендритными клетками и макрофагами вызывает местное и системное воспаление.

Хроническое, низкосортное системное воспаление приводит к нарушению действия инсулина, инсулинорезистентности, ожирению, гипертонии и метаболическому синдрому. Митохондрии служат энергетическим центром клетки, производя и выпуская критические сигналы в окружающую среду и синтезируя АТФ-энергию организма, необходимую для метаболических процессов [51]. Биоэнергетические пути гликолиза, цикл трикарбоновой кислоты TCA также известный как цикл Кребса и цикл лимонной кислоты , а также метаболизм жирных кислот и аминокислот являются центральными метаболическими процессами для полного окисления всех питательных веществ в митохондриях [51, 52].

Клетки используют аэробный гликолиз для получения производного глюкозы пирувата, который преобразуется в ацетилкоэнзим А ацетил-КоА. Перенос электронов между комплексами происходит через другие подвижные электронные носители, убихинон и цитохром С. Ацетил-КоА является предшественником для синтеза холестерина и жирных кислот, которые включены в клеточные плазматические мембраны. Иммунометаболизм представляет собой концентратор биохимической активности, осуществляемой иммунными клетками для модуляции профиля экспрессии генов и переключения метаболических путей и их ключевых ферментов [53].

После стимуляционного сигнала различные иммунные клетки, в частности макрофаги, дендритные клетки DCs и Т-клетки, демонстрируют отчетливое перепрограммирование метаболических путей, способствующих их активации, выживанию и генерации линий [53]. Основное исследование Newsholme et al. Их исследование показало, что вся глюкоза, утилизируемая воспалительными макрофагами, превращается в лактат и очень мало окисляется [54, 55].

С тех пор переход от окислительного фосфорилирования OXPHOS к гликолизу и глутаминолизу рассматривается как метаболический путь перепрограммирования воспалительных клеток.

Примечательно, что макрофаги, Т-клетки и другие иммунные клетки используют гликолиз для быстрого производства радикальных форм кислорода АФК , используемых для ограничения инфекции. Гликолиз также обеспечивает быстрое производство АТФ и метаболических промежуточных продуктов для синтеза рибозы для нуклеотидов и аминокислот для биосинтеза РНК и ДНК белков макрофагами.

Интересно, что эта метаболическая адаптация к аэробному гликолизу в присутствии кислорода была впервые описана как признак опухолевых клеток Warburg et al. Метаболические пути, поддерживающие перепрограммирование макрофагов в фенотипе М 2 или М1. GP глюкозофосфат и глутамин используются для генерации UDP-Glc-Nac , необходимого для рецепторов и гликозилирования белка. Цикл TCA в LPS-стимулированном макрофаге М1 отклонялся после цитрата производного лимонной кислоты и после сукцината производного янтарной кислоты.

Цитрат используется ферментом иммунореактивным геном 1 IRG1 для получения итаконата , который действует как эндогенный ингибитор SDH cукцинатдегидрогеназы , а также как антимикробное средство. Стрелки указывали направление реакции и продукты ее протекания.

Клетки M1 демонстрируют Th1-ориентированные провоспалительные эффекторные свойства и способствуют повреждению тканей и устойчивости к противомикробным и противоопухолевым препаратам, тогда как клетки M2 проявляют функции ремоделирования и восстановления тканей, способствуют заживлению ран, ангиогенезу и устойчивости к паразитам и способствуют росту опухолей. Классический путь активации или путь перепрограммирования в макрофагах M1 способствует накоплению цитрата и высокой продукции NO, АФК, цитокинов и простагландинов [60, 61].

Th2-цитокины, такие как IL-4 и IL , регулируют альтернативный путь макрофагов или путь репрограммирования M2.

Ваш IP-адрес заблокирован.

Изучение роли кишечной микрофлоры в последние годы убедительно показало, что она является важнейшей составляющей защитного кишечного барьера, который осуществляет контроль над взаимодействием организма хозяина и внешней среды. Нарушение состава микрофлоры человека, а следовательно, и ее функции, сопровождается не только развитием кишечных расстройств диарея, запор, синдромы мальдигестии и мальабсорбции , но и негативным влиянием на общесоматические регуляторные процессы.

Наличие дисбиотических нарушений может способствовать появлению нарушений менструального цикла и бесплодия, снижению эффективности гормональных противозачаточных средств, приводить к преждевременным родам, неонатальной анемии и кахексии, а также прогрессированию кариеса.

Поэтому дисбиоз кишечника представляет собой не только общемедицинскую, но и социальную проблему [2, 6]. В экспериментальных работах установлена способность нормальной микрофлоры снижать активность тканевого ангиотензин-I-конвертирующего энзима и концентрацию холестерина в крови. Один из метаболитов Lactobacillus helveticus представляет собой пептид с мощным антигипертензивным действием, так что употребление ферментированного этими микроорганизмами молока позволяет снижать артериальное давление у лиц со стойкой артериальной гипертензией.

Продемонстрирована высокая гипохолестеринемическая активность бифидобактерий, а бифидогенные свойства про- и пребиотиков рассматривают как важный фактор коррекции и профилактики атеросклероза. Известна способность лактобацилл продуцировать гистаминидазу, инактивирующую гистамин, что снижает риск развития и проявления аллергии. Под воздействием микрофлоры в кишечнике происходит образование гормоноподобных веществ энтеродиол, энтеролактон , которым приписываются антиканцерогенные эффекты в отношении рака молочной железы.

Важное значение имеет метаболическая активность нормальной микрофлоры, ассоциированная с образованием в толстой кишке короткоцепочечных летучих жирных кислот при гидролизе углеводов и растительной клетчатки уксусная, пропионовая, масляная , а также белков изомасляная, изовалериановая, капроновая. Указанные короткоцепочечные жирные кислоты, в свою очередь, обеспечивают: дополнительную регуляцию состава микрофлоры, поддержание водно-электролитного баланса в просвете кишки, питание и рост кишечного эпителия, повышение барьерно-механической функции колоноцитов, регулирование моторной активности кишечника, иммуносупрессивное действие, антиканцерогенное и противовирусное действие.

Именно высокая метаболическая активность микрофлоры кишечника позволила ряду специалистов считать микробиоценоз кишечника целостным экстракорпоральным органом. Все вышеперечисленное позволяет считать мероприятия по восстановлению нормальной микрофлоры кишечника чрезвычайно важными [6, 8]. Характеристика нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта. Многочисленные свойства нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта ЖКТ обеспечивают широкий спектр ее системных регулирующих функций, что показано в табл.

Среди ведущих факторов, обеспечивающих стабильность микробиоценоза ЖКТ, традиционно рассматривают также естественные защитные системы, включающие продукцию слюны протеолитические ферменты, лизоцим , желчи желчные кислоты , панкреатических ферментов, муцина, секреторного IgA, перистальтическую активность элиминация экзогенных агентов ; лимфатический аппарат слизистой оболочки солитарные фолликулы, пейеровы бляшки и др.

Вышеперечисленные факторы во многом обеспечивают индивидуальность и стабильность микробиоценоза ЖКТ, который представляет собой чрезвычайно сложную экосистему, включающую несколько несопоставимых по своим биологическим характеристикам и составу микрофлоры биотопов — желудок, двенадцатиперстная, тощая, подвздошная и толстая кишки.

Микрофлора желудка здоровых людей весьма немногочисленна, количество микроорганизмов не превышает колониеобразующих единиц КОЕ в 1 мл желудочного сока, что обусловлено прежде всего его кислотностью. Основная масса бактерий обитает в пилорической части желудка, зачастую они прочно связаны с его слизистой оболочкой Helicobacter pylori, Streptococcus spp. В верхних отделах тонкой кишки микроорганизмы определяются в небольшом количестве — не более КОЕ на 1 мл содержимого, в подвздошной кишке совокупное количество микроорганизмов составляет КОЕ в 1 мл химуса [3].

Избыточному росту бактерий в тонкой кишке препятствуют:. Облигатная микрофлора толстой и прямой кишки представлена анаэробными бактериями бифидо-, лактобактерии, бактероиды и др. Облигатная микрофлора непосредственно участвует во многих жизненно важных процессах макроорганизма внутри самого пищеварительного тракта, а также обладает многочисленными и разнообразными системными регулирующими функциями [10, 16, 17].

Выделяют также условно-патогенные энтеробактерии — представители рода Klebsiella, Enterobacter, Hafnia, Serratia, Proteus, Morganella, Providencia, Citrobacter и др. По характеру метаболизма микрофлору толстой кишки можно разделить на сахаролитическую и протеолитическую.

Сахаролитическая микрофлора Bifidobacterium, Lactobacillus, Enterococcus использует в качестве питательного субстрата углеводы, поступающие извне, и полисахариды кишечной слизи. Протеолитическая микрофлора Bacteroides, Proteus, Clostridium, некоторые штаммы E. В результате их метаболизма образуются токсические вещества, в т. Метаболиты сахаролитической флоры полезны для организма хозяина, поддерживают гомеостаз и нейтрализуют негативные влияния протеолитической микрофлоры.

Нормальная микрофлора кишечника образует различные биоценотические и метаболические ниши на складках и в толще слизистой оболочки, а также на поверхности пищевых остатков, присутствующих в просвете толстой кишки, формируя соответственно мукозальную и просветную микрофлору. Характеристика представителей облигатной микрофлоры кишечника.

Бифидобактерии Bifidobacterium bifidum, B. Большая часть бифидобактерий располагается в толстой кишке, являясь ее основной просветной и пристеночной микрофлорой.

Эти анаэробы не образуют спор и морфологически представляют собой крупные грамположительные палочки ровной или слегка изогнутой формы. Доминирующее положение в микробном пейзаже кишечника у здоровых новорожденных детей, находящихся на естественном вскармливании, бифидофлора начинает занимать к 5—му дню после рождения. При этом преобладают B. Бифидобактерии выполняют следующие функции:. Лактобактерии Lactobacillus — неспорообразующие грамположительные палочки с выраженным полиморфизмом, облигатные или факультативные анаэробы с высокой ферментативной активностью.

Род лактобактерий включает 44 вида в т. Lactobacillus acidophilus, L. Лактофлора заселяет организм новорожденного ребенка в раннем постнатальном периоде. Средой обитания лактобацилл являются различные отделы желудочно-кишечного тракта, начиная с полости рта и кончая толстой кишкой, где они поддерживают рН на уровне 5,5—5,6. В процессе нормального метаболизма они способны образовывать молочную кислоту, перекись водорода, продуцировать лизоцим и другие вещества с бактерицидной активностью реутерин, плантарицин, лактоцидин, лактолин.

В желудке и тонкой кишке лактобациллы являются основным микробиологическим звеном формирования колонизационной резистентности: в процессе жизнедеятельности они вступают в сложное взаимодействие с другими микроорганизмами, в результате чего подавляются гнилостные и гноеродные условно-патогенные микроорганизмы, в первую очередь протей, а также возбудители острых кишечных инфекций.

У женщин репродуктивного возраста они являются превалирующей флорой вульвы и вагины. Наряду с бифидо- и лактобактериями группу нормальных кислотообразователей, то есть бактерий, вырабатывающих органические кислоты, составляют анаэробные пропионобактерии.

Снижая рН окружающей среды, пропионобактерии проявляют антагонистические свойства в отношении патогенных и условно-патогенных бактерий. Бактероиды Bacteroides — это анаэробные неспорообразующие грамотрицательные микроорганизмы. Основными представителями рода Bacteroides являются B. Заселение кишечника бактероидами происходит постепенно: они обычно не регистрируются в бактерийных картах фекалий у детей первого полугодия жизни; у детей в возрасте от 7 мес.

Роль бактероидов не выяснена, но установлено, что они участвуют в процессах пищеварения, в обеспечении толерантности к пищевым антигенам, расщеплении желчных кислот, в процессах липидного обмена. Среди бактероидов встречаются бактерии типа B.

Кишечные палочки Escherichia coli — аэробные или факультативно-анаэробные грамотрицательные палочки, участвующие в продукции витаминов, гидролизе лактозы, а также синтезе бактериоцинов и микроцинов. Микроцины оказывают подавляющее действие на рост сальмонелл, энтеропатогенных кишечных палочек и других видов патогенных и условно-патогенных энтеробактерий; оказывают иммуномодулирующее действие, стимулируя антителообразование.

В кишечнике человека E. Экологическая их ниша в здоровом организме — толстая кишка и дистальные отделы тонкой кишки. Выявлено, что эшерихии способствуют гидролизу лактозы, участвуют в продукции витаминов в первую очередь витамина К и группы В , вырабатывают колицины — антибиотикоподобные вещества, тормозящие рост патогенных кишечных палочек.

Энтерококки Enterococcus faecalis, E. Энтерококки подавляют рост и размножение других условно-патогенных и патогенных бактерий; обладают выраженной ферментативной активностью в первую очередь лактазной.

Энтерококки стимулируют локальный гуморальный и клеточный иммунитет, осуществляют метаболизм бродильного типа, ферментируют углеводы [4, 11, 14].

Дисбиоз кишечника: патофизиологические механизмы. Обобщенные данные о проявлениях отрицательного потенциала условно-патогенной микрофлоры при дисбиозе кишечника представлены в табл. Нарушение состава микрофлоры человека, а следовательно, и ее функций, сопровождается развитием ряда клинических синдромов, которые определяются локализацией дисбиотических изменений.

В связи с этим следует различать синдромы тонкокишечного и толстокишечного дисбиоза [10, 13, 17]. Избыточная микробная флора может приводить к повреждению эпителия тонкой кишки под влиянием метаболитов некоторых микроорганизмов, которые обладают цитотоксическим действием. Наблюдается уменьшение высоты ворсинок, углубление крипт, а при электронной микроскопии — дегенерация микроворсинок, митохондрий и эндоплазматической сети.

При этом увеличивается секреция воды и электролитов в просвет кишки, что является причиной диареи. При уменьшении в просвете кишки конъюгированных желчных кислот, обеспечивающих эмульгирование жиров и активацию панкреатической липазы, появляется стеаторея и нарушается всасывание жирорастворимых витаминов А, D, Е, К и В Кроме того, на фоне тонкокишечного дисбиоза повышается концентрация гидрофобных желчных кислот, которые являются коканцерогенами стимулируют активацию апоптоза, оказывают прямое цитотоксическое действие , что повышает риск развития карциномы и рака толстой кишки.

К наиболее важным этиологическим факторам тонкокишечного дисбиоза относят:. Синдром тонкокишечного дисбиоза развивается у большинства больных с циррозом печени, что связывают с прогрессирующим нарушением синтеза желчных кислот. Их дефицит способствует снижению бактерицидности желчи с последующими нарушениями гидролиза липидов и замедлением моторики кишечника, что создает условия для контаминации тонкого кишечника условно-патогенной и патогенной микрофлорой.

Нарушение секреторной функции и повреждение слизистой оболочки тонкой кишки могут стать причинами развития спонтанного бактериального перитонита. Верификацию тонкокишечного дисбиоза проводят с помощью прямых и непрямых методов диагностики.

Прямой метод — бактериологическое исследование аспирата тонкой кишки. Непрямые методы основаны на определении наличия короткоцепочечных жирных кислот или неконъюгированных желчных кислот в аспирате из тощей кишки 14С- или 13C-гликохолатный тест; 14С- или 13С-D-ксилозный дыхательный тест. Дополнительные исследования позволяют оценить время тонкокишечного транзита водородный дыхательный тест, 13С-лактозный тест, сцинтиграфия с 99Тс и пищеварительную функцию тонкой кишки тесты на определение экскреции жира с калом, тест Шиллинга для определения всасывания витамина В12 и др.

Выделяют следующие степени тонкокишечного дисбиоза:. I степень. При этом основными представителями микрофлоры тонкой кишки являются аэробы и факультативные анаэробы: стрептококки, стафилококки, лактобациллы, энтерококки, дрожжеподобные грибы.

II и III cтепень. По мере нарастания вышеуказанных нарушений микрофлоры клиническая симптоматика обычно прогрессирует. Синдром толстокишечного дисбиоза — это количественные и качественные нарушения состава микрофлоры толстой кишки с формированием дефицита бифидо- и лактофлоры при нарастании содержания различных условно-патогенных микроорганизмов, что сопровождается появлением разнообразных клинических проявлений хронический запор, неустойчивость стула, метеоризм, спастические боли , а также метаболических, трофических, иммунологических нарушений.

Длительное время синдром толстокишечного дисбиоза может протекать латентно [12, 16, 17]. Основными этиологическими факторами толстокишечного дисбиоза считают:. Одной из распространенных причин толстокишечного дисбиоза а возможно, и следствием последнего как у пациентов в возрасте 20—30 лет, так и у пожилых лиц, собенно у женщин, считают синдром раздраженной кишки СРК [10].

Исследования микрофлоры при СРК с использованием высокоточного молекулярного метода показали разнообразные ее нарушения, определяемые вариантом СРК. Толстокишечный дисбиоз классифицируют по виду преобладающих микроорганизмов стафилококковый, протейный, дрожжевой, смешанный.

Стафилококковый дисбиоз характеризуется изнуряющими поносами, интоксикацией, быстрым снижением массы тела. Грибковый кандидозный дисбиоз развивается у ослабленных больных, приводя к некрозам и перфорациям кишечника. Дисбиоз, вызванный синегнойной палочкой, отличается резистентностью к антибактериальной терапии и склонностью к генерализации. Наиболее неблагоприятными считают ассоциативные смешанные формы дисбиоза например, стафилококковый с грибами рода Candida и синегнойной палочкой.

В зависимости от выраженности клинических проявлений и изменений микрофлоры фекалий выделяют следующие степени толстокишечного дисбиоза [17]:. Клинические проявления: сниженный аппетит, метеоризм, неустойчивость стула, неравномерная окраска каловых масс.

II степень. Клинические проявления: боли в животе, отрыжка, изжога, чувство распирания после приема пищи, метеоризм постоянно, умеренно выраженная диарея, симптомы гиповитаминоза, кожные аллергические реакции.

III степень. Клинические проявления: выраженные симптомы желудочной и кишечной диспепсии, снижение массы тела. IV степень.

Поддержание здорового метаболизма человека зависит от симбиотического консорциума бактерий, архей, вирусов, грибов и эукариотических клеток-хозяев по всему желудочно-кишечному тракту человека. Микробные сообщества обеспечивают ферментативный механизм и метаболические пути, которые способствуют перевариванию пищи, метаболизму ксенобиотиков и производству различных биологически активных молекул.

Кишечная микрофлора и значение пребиотиков для ее функционирования

Химический состав бактериальной клетки. Пигменты бактерий. Питание бактерий. Ферменты бактерий. Метаболизм бактерий. Физиология бактерий — раздел микробиологии, изучающий процессы роста, размножения и питания бактерий, способы получения энергии для осуществления этих процессов, а также происходящие при этом превращения веществ в клетке. Микроорганизмы возникли в процессе эволюции из элементов, широко представленных на Земле.

Химический состав бактериальной клетки принципиально не отличается от химического состава клеток животных и растений.

Соотношение отдельных химических элементов колеблется в зависимости от вида микроорганизма и условий его роста. Олиго, микро- и ультрамикробные элементы рассматривают как зольные.

У прокариотов имеются новые соединения , не встречающиеся в клетках эукариот: пептидогликан, корд-фактор, дипиколиновая кислота, тейхоевые и липотейхоевые кислоты и т. Пигменты бактерий — это специфические фоторецепторные молекулы, вторичные метаболиты, образующиеся на свету и придающие бактериям окраску. Наличие у бактерий пигментов обычно связано с их способностью существовать за счет энергии света. Некоторые микроорганизмы утратили способность к фотосинтезу, но сохранили пигменты.

Способность образовывать пигменты детерминирована генетически и используется в качестве диагностического признака. Образование пигментов зависит от состава среды и условий культивирования.

У многих микроорганизмов образование пигмента происходит только на свету. Пигменты различают по химическому составу и цвету. Для микроорганизмов характерно многообразие способов питания. Классификация микроорганизмов по типам питания:. Можно использовать все критерии сразу для характеристики микроорганизмов или только два. Например, фотоавтолитотрофы — микроскопические водоросли; хемоорганогетеротрофы — стафилококки, кишечная палочка.

Однако, такая классификация не полностью отражает способности микроорганизмов. Поэтому выделяют термины облигатный и факультативный, так например, облигатному фотоавтотрофу обязательно нужен свет и CO 2 как источник углерода, а факультативные фотоавтотрофы могут расти и на органических кислотах.

Факторы роста — это вещества, необходимые микроорганизмам, не продуцирующим какое-либо вещество, в готовом виде для их роста и размножения:. Механизм поступления веществ в клетку сложный физико-химический процесс, в котором большую роль играют концентрация веществ, их строение, растворимость, размеры молекул, проницаемость ЦПМ, наличие ферментов, pH среды, изоэлектрическая точка вещества цитоплазмы :.

Ферменты — это высокоспециализированные белки, специфически катализирующие многочисленные химические реакции, происходящие в микробной клетке. Ферменты патогенности — это ферменты, субстратами для которых являются вещества, входящие в состав клеток и тканей макроорганизма, способствующие проникновению, распространению и размножению микроорганизмов, то есть проявлению патогенных свойств нейраминидаза, гиалуронидаза, коагулаза.

В бактериологической практике для идентификации бактерий определяют сахаролитическую и протеолитическую активность ферментов. Для обнаружения газа в жидкие среды помещают поплавки, которые при образовании газа всплывают, а в полужидких — заметно появление пузырьков. Для обнаружения кислоты добавляют индикатор, который под ее действием изменяет цвет. Сероводород, индол и аммиак определяют, помещая под пробку пробирки с растущей на МПБ культурой индикаторные бумажки:.

Дата добавления: ; просмотров: ;. Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав 0.

Модуляция микробной ферментативной активности кишечника

Распространенность ожирения достигла размеров эпидемии. КЖК являются производными продуктов расщепления растворимых полисахаридов. Аналогичные результаты получены M. Это достигается путем ферментации конечных продуктов расщепления углеводов [37]. Уведомляем Вас о том, что здесь содержится информация, предназначенная исключительно для специалистов здравоохранения.

В случае если Вы не являетесь специалистом здравоохранения, администрация не несет ответственности за возможные отрицательные последствия, возникшие в результате самостоятельного использования Вами информации с портала без предварительной консультации с врачом.

Медицинский портал для врачей. Планируемые Прошедшие Фотоотчеты. Клинические задачи. Адрес для переписки: Светлана Юрьевна Воротникова, vorotnikova. Аннотация Статья Ссылки Английский вариант Комментарии. Микробиота кишечника — совокупность микроорганизмов, находящихся в тесной функциональной связи с организмом. Backhed F. Marchesi J. ID Zhao L. Musso G. Hartstra A. Walters W. Ridaura V.

Hur K. Kimura I. Karaki S. Tazoe H. Tolhurst G. De Vadder F. Burger-van Paassen N. Wang H. Elinav E. Cani P. Lassenius M. Swann J. Stayrook K. Everard A. Hyland N. Bravo J. Le Chatelier E. Larsen N. ID e Qin J. Turnbaugh P. Lonsdale D. Based Complement. LeBlanc J. Bora S. Sivieri K. Yuan X. Tajadadi-Ebrahimi M. Hove K. Hosseinzadeh P. Asemi Z. Shakeri H. Mohamadshahi M. Effect of probiotics on metabolic profiles in type 2 diabetes mellitus.

Zhang Q. Hua L. Vorotnikova, Ye. Pigarova, L. Новости на тему. Минздраву поручено обновить регламенты по выявлению и лечению диабета. Признанная нежелательной организация инвалидов, больных сахарным диабетом, ликвидируется. Общество больных диабетом признано иностранным агентом. Роспотребнадзор сообщил о росте распространенности ожирения и ВИЧ. Мероприятия по теме. Добавить в закладки и поделиться.

Особенности сексуальной дисфункции при псориазе. Препарат Туджео СолоСтар одобрен для лечения сахарного диабета 1 и 2 типов у детей с шести лет. Наблюдательная программа ВИТА: оценка эффективности и безопасности препарата Субетта в комплексной терапии сахарного диабета 2 типа у амбулаторных пациентов. Туджео СолоСтар — современные возможности повышения приверженности инсулинотерапии у пациентов с сахарным диабетом 2 типа.

Ожирение: состояние проблемы и возможности терапии в XXI веке. Терапевтические возможности альфа-липоевой кислоты.

Роль физических упражнений в комплексном лечении диабетической кардиомиопатии. Модуляция кишечной микробиоты метформином. Эндокринная остеопатия и антирезорбтивная терапия.

Отправить статью по электронной почте. Разделите несколько адресов электронной почты запятой. Для предотвращения спама, пожалуйста, введите в поле слово, которое видите ниже. Обновить код. Все права защищены. Данный сайт также содержит материалы, принадлежащие третьей стороне, охраняемые законом РФ об авторских правах.

Уважаемый посетитель uMEDp! 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. Однако бактерии неравномерно распределены в ЖКТ. Марина, напрасная трата времени — письмо Путину. Право, насмешили, давно так не смеялась. Блажен, кто верует…. Necessary cookies are absolutely essential for the website to function properly.

This category only includes cookies that ensures basic functionalities and security features of the website. These cookies do not store any personal information. Any cookies that may not be particularly necessary for the website to function and is used specifically to collect user personal data via analytics, ads, other embedded contents are termed as non-necessary cookies. It is mandatory to procure user consent prior to running these cookies on your website.

Перейти к контенту Распространенность ожирения достигла размеров эпидемии. Мероприятия по теме Роль микробиоты кишечника в поддержании метаболического гомеостаза Нормальная микрофлора нормофлора желудочно-кишечного тракта является необходимым условием жизнедеятельности организма. Ваш IP-адрес заблокирован. Роль пробиотиков в формировании микробиоты кишечника у детей.

Как делать чтобы получилось? Похожие вопросы:. Билатерально синхронная пароксизмальная активность. Регуляторные изменения биоэлектрической активности головного мозга.

Кишечный дисбиоз и иммунометаболические нарушения

Микрофлора кишечника человека является составляющей человеческого организма и выполняет многочисленные жизненно важные функции.

Общая численность микроорганизмов, обитающих в различных частях макроорганизма, приблизительно на два порядка превышает числен. Общая численность микроорганизмов, обитающих в различных частях макроорганизма, приблизительно на два порядка превышает численность его собственных клеток и составляет около 10 14— Совокупный вес микроорганизмов человеческого тела составляет около 3—4 кг.

У здоровых лиц в кишечнике насчитывается более видов микроорганизмов. Общая масса микрофлоры кишечника составляет от 1 до 3 кг. Состав кишечной микрофлоры достаточно индивидуален и формируется с первых дней жизни ребенка, приближаясь к показателям взрослого к концу 1-го — 2-му году жизни, претерпевая некоторые изменения в пожилом возрасте табл. Распределение микроорганизмов по ходу ЖКТ имеет достаточно строгие закономерности и тесно коррелирует с состоянием пищеварительной системы табл.

Условно принято считать, что главная микрофлора толстой кишки представлена анаэробными бактериями, тогда как аэробные бактерии составляют сопутствующую микрофлору. Стафилококки, клостридии, протей и грибы относятся к остаточной микрофлоре. Помимо этого, в толстой кишке выявляются около 10 кишечных вирусов и некоторые представители непатогенных простейших.

Облигатных и факультативных анаэробов в толстой кишке всегда на порядок больше, чем аэробов, причем строгие анаэробы непосредственно адгезированы на эпителиоцитах, выше располагаются факультативные анаэробы, далее — аэробные микроорганизмы.

Вся совокупность микроорганизмов и макроорганизм составляют своеобразный симбиоз, где каждый извлекает выгоды для своего существования и оказывает влияние на партнера.

Функции кишечной микрофлоры по отношению к макроорганизму реализуются как локально, так и на системном уровне, при этом различные виды бактерий вносят свой вклад в это влияние. Микрофлора пищеварительного тракта выполняет следующие функции. Так, бифидобактерии за счет ферментации олиго- и полисахаридов продуцируют молочную кислоту и ацетат, которые обеспечивают бактерицидную среду, секретируют вещества-ингибиторы роста патогенных бактерий, что повышает резистентность организма ребенка к кишечным инфекциям.

Модуляции иммунного ответа ребенка бифидобактериями также выражаются в снижении риска развития пищевой аллергии. Лактобациллы уменьшают активность пероксидазы, оказывая антиоксидантный эффект, обладают противоопухолевой активностью, стимулируют продукцию иммуноглобулина А IgA , подавляют рост патогенной микрофлоры и стимулируют рост лакто- и бифидофлоры, оказывают противовирусное действие.

Из представителей энтеробактерий наиболее важное значение имеет Escherichia coli M17 , которая вырабатывает колицин В, за счет чего подавляет рост шигелл, сальмонелл, клебсиелл, серраций, энтеробактеров и оказывает незначительное влияние на рост стафилококков и грибов. Также кишечная палочка способствуют нормализации микрофлоры после антибактериальной терапии и воспалительных и инфекционных заболеваний.

Кишечные палочки, бифидо- и лактобактерии выполняют витаминообразующую функцию участвуют в синтезе и всасывании витаминов К, группы В, фолиевой и никотиновой кислот. По способности синтезировать витамины кишечная палочка превосходит все остальные бактерии кишечной микрофлоры, синтезируя тиамин, рибофлавин, никотиновую и пантотеновую кислоты, пиридоксин, биотин, фолиевую кислоту, цианокобаламин и витамин К.

Бифидобактерии синтезируют аскорбиновую кислоту, бифидо- и лактобактерии способствуют всасыванию кальция, витамина D, улучшают всасывание железа благодаря созданию кислой среды. Процесс пищеварения условно можно разделить на собственное дистанционное, полостное, аутолитическое и мембранное , осуществляемое ферментами организма, и симбиозное пищеварение, происходящее при содействии микрофлоры.

Микрофлора кишечника человека участвует в ферментации нерасщепленных ранее компонентов пищи, главным образом углеводов, таких, как крахмал, олиго- и полисахариды в том числе и целлюлоза , а также белков и жиров.

Не всосавшиеся в тонкой кишке белки и углеводы в слепой кишке подвергаются более глубокому бактериальному расщеплению — преимущественно кишечной палочкой и анаэробами. Конечные продукты, образующиеся в результате процесса бактериальной ферментации, оказывают различное влияние на состояние здоровья человека. Например, бутират необходим для нормального существования и функционирования колоноцитов, является важным регулятором их пролиферации и дифференцировки, а также всасывания воды, натрия, хлора, кальция и магния.

Вместе с другими летучими жирными кислотами он оказывает влияние на моторику толстой кишки, в одних случаях ускоряя ее, в других — замедляя. При расщеплении полисахаридов и гликопротеинов внеклеточными микробными гликозидазами образуются, помимо прочего, моносахариды глюкоза, галактоза и т.

Среди важнейших системных функций микрофлоры — поставка субстратов глюконеогенеза, липогенеза, а также участие в метаболизме белков и рециркуляции желчных кислот, стероидов и других макромолекул. Превращение холестерина в не всасывающийся в толстой кишке копростанол и трансформация билирубина в стеркобилин и уробилин возможны только при участии бактерий, находящихся в кишечнике.

Протективная роль сапрофитной флоры реализуется как на местном, так и на системном уровнях. Создавая кислую среду, благодаря образованию органических кислот и снижению рН среды толстой кишки до 5,3—5,8, симбионтная микрофлора защищает человека от колонизации экзогенными патогенными микроорганизмами и подавляет рост уже имеющихся в кишечнике патогенных, гнилостных и газообразующих микроорганизмов. Механизм этого явления заключается в конкуренции микрофлоры за питательные вещества и участки связывания, а также в выработке нормальной микрофлорой определенных ингибирующих рост патогенов субстанций, обладающих бактерицидной и бактериостатической активностью, в том числе антибиотикоподобных.

Низкомолекулярные метаболиты сахаролитической микрофлоры, в первую очередь летучие жирные кислоты, лактат и др. Они способны ингибировать рост сальмонелл, дизентерийных шигелл, многих грибов.

Также кишечная микрофлора усиливает местный кишечный иммунологический барьер. Известно, что у стерильных животных в lamina propria определяется очень малое количество лимфоцитов, кроме того, у этих животных наблюдается иммунодефицит.

Восстановление нормальной микрофлоры быстро приводит к увеличению количества лимфоцитов в слизистой кишечника и исчезновению иммунодефицита. Сапрофитные бактерии в определенной степени обладают способностью модулировать уровень фагоцитарной активности, снижая его у людей, страдающих аллергией и, наоборот, повышая его у здоровых индивидуумов.

Таким образом, микрофлора ЖКТ не только формирует местный иммунитет, но и играет огромную роль в становлении и развитии иммунной системы ребенка, а также поддерживает ее активность у взрослого. Резидентная флора, особенно некоторые микроорганизмы, обладают достаточно высокими иммуногенными свойствами, что стимулирует развитие лимфоидного аппарата кишечника и местный иммунитет в первую очередь за счет усиления продукции ключевого звена системы местного иммунитета — секреторного IgA , а также приводит к системному повышению тонуса иммунной системы, с активацией клеточного и гуморального звеньев иммунитета.

Системная стимуляция иммунитета — одна из важнейших функций микрофлоры. Известно, что у безмикробных лабораторных животных не только подавлен иммунитет, но и происходит инволюция иммунокомпетентных органов. Поэтому при нарушениях микроэкологии кишечника, дефиците бифидофлоры и лактобацилл, беспрепятственном бактериальном заселении тонкой и толстой кишки возникают условия для снижения не только местной защиты, но и резистентности организма в целом.

Несмотря на достаточную иммуногенность, сапрофитные микроорганизмы не вызывают реакций иммунной системы. Возможно, это происходит потому, что сапрофитная микрофлора является своего рода хранилищем микробных плазмидных и хромосомных генов, обмениваясь генетическим материалом с клетками хозяина. Реализуются внутриклеточные взаимодействия путем эндоцитоза, фагоцитоза и пр. При внутриклеточных взаимодействиях достигается эффект обмена клеточным материалом.

В результате представители микрофлоры приобретают рецепторы и другие антигены, присущие хозяину. Эпителиальные ткани в результате такого обмена приобретают бактериальные антигены. Обсуждается вопрос о ключевом участии микрофлоры в обеспечении противовирусной защиты хозяина. Благодаря феномену молекулярной мимикрии и наличию рецепторов, приобретенных от эпителия хозяина, микрофлора становится способной к перехвату и выведению вирусов, обладающих соответствующими лигандами.

Таким образом, наряду с низким рН желудочного сока, двигательной и секреторной активностью тонкой кишки, микрофлора ЖКТ относится к неспецифическим факторам защиты организма. Важной функцией микрофлоры является синтез ряда витаминов. Человеческий организм получает витамины в основном извне — с пищей растительного или животного происхождения. Поступающие витамины в норме всасываются в тонкой кишке и частично утилизируются кишечной микрофлорой.

Микроорганизмы, населяющие кишечник человека и животных, продуцируют и утилизируют многие витамины. Примечательно, что наиболее важную роль для человека в этих процессах играют микробы тонкой кишки, так как продуцируемые ими витамины могут эффективно всасываться и поступать в кровоток, тогда как витамины, синтезирующиеся в толстой кишке, практически не всасываются и для человека оказываются недоступными. Подавление микрофлоры например, антибиотиками снижает и синтез витаминов.

Наоборот, создание благоприятных для микроорганизмов условий, например при употреблении в пищу достаточного количества пребиотиков, повышает обеспеченность макроорганизма витаминами. Наиболее изучены в настоящее время аспекты, связанные с синтезом кишечной микрофлорой фолиевой кислоты, витамина В 12 и витамина К. Фолиевая кислота витамин В 9 , поступая с продуктами питания, эффективно всасывается в тонкой кишке.

Синтезирующийся в толстой кишке представителями нормальной кишечной микрофлоры фолат идет исключительно для ее собственных нужд и не утилизируется макроорганизмом. Тем не менее синтез фолата в толстой кишке может иметь большое значение для нормального состояния ДНК колоноцитов. Кишечные микроорганизмы, синтезирующие витамин В 12 , обитают как в толстой, так и в тонкой кишке. Среди этих микроорганизмов наиболее активны в данном аспекте представители Pseudomonas и Klebsiella sp.

Однако возможностей микрофлоры для полной компенсации гиповитаминоза В 12 оказывается недостаточно. С содержанием в просвете толстой кишки фолата и кобаламина, полученных с пищей или синтезированных микрофлорой, связана способность эпителия кишечника противостоять процессам канцерогенеза.

Предполагается, что одной из причин более высокой частоты опухолей толстой кишки, по сравнению с тонкой, является недостаток цитопротекторных составляющих, большинство из которых всасывается в средних отделах ЖКТ. Среди них — витамин В 12 и фолиевая кислота, которые совместно определяют стабильность клеточных ДНК, в частности ДНК клеток эпителия толстой кишки.

Даже незначительный дефицит этих витаминов, не вызывающий анемию или другие тяжелые последствия, тем не менее приводит к значимым аберрациям в молекулах ДНК колоноцитов, способным стать основой канцерогенеза. Известно, что недостаточное поступление к колоноцитам витаминов В 6 , В 12 и фолиевой кислоты ассоциируется с повышенной частотой рака толстой кишки в популяции.

Дефицит витаминов приводит к нарушению процессов метилирования ДНК, мутациям и, как следствие, раку толстой кишки. Риск толстокишечного канцерогенеза повышается при низком потреблении пищевых волокон и овощей, обеспечивающих нормальное функционирование кишечной микрофлоры, синтезирующей трофические и протективные в отношении толстой кишки факторы. Витамин К существует в нескольких разновидностях и необходим человеческому организму для синтеза различных кальцийсвязывающих белков. Источником витамина К 1 , филохинона, являются продукты растительного происхождения, а витамин К 2 , группа соединений менахинонов, синтезируется в тонкой кишке человека.

Микробный синтез витамина К 2 стимулируется при недостатке филохинона в диете и вполне способен его компенсировать. В то же время недостаточность витамина К 2 при сниженной активности микрофлоры плохо корригируется диетическими мероприятиями.

Таким образом, синтетические процессы в кишечнике являются приоритетными для обеспечения макроорганизма этим витамином. Витамин К синтезируется и в толстой кишке, но используется преимущественно для потребностей микрофлоры и колоноцитов. Кишечная микрофлора принимает участие в детоксикации экзогенных и эндогенных субстратов и метаболитов аминов, меркаптанов, фенолов, мутагенных стероидов и др.

Помимо этого, представители сапрофитной микрофлоры продуцируют на основе конъюгатов желчных кислот эстрагеноподобные субстанции, оказывающие влияние на дифференцировку и пролиферацию эпителиальных и некоторых других тканей путем изменения экспрессии генов или характера их действия. Итак, взаимоотношения микро- и макроорганизма носят сложный характер, реализующийся на метаболическом, регуляторном, внутриклеточном и генетическом уровне.

Однако нормальное функционирование микрофлоры возможно только при хорошем физиологическом состоянии организма и в первую очередь нормальном питании.

Питание микроорганизмов, населяющих кишечник, обеспечивается за счет нутриентов, поступающих из вышележащих отделов ЖКТ, которые не перевариваются собственными ферментативными системами и не всасываются в тонкой кишке. Эти вещества необходимы для обеспечения энергетических и пластических потребностей микроорганизмов.

Способность использовать нутриенты для своей жизнедеятельности зависит от ферментативных систем различных бактерий. В зависимости от этого условно выделяют бактерии с преимущественно сахаролитической активностью, основным энергетическим субстратом которых являются углеводы характерно в основном для сапрофитной флоры , с преимущественной протеолитической активностью, использующих белки для энергетических целей характерно для большинства представителей патогенной и условно-патогенной флоры , и смешанной активностью.

Соответственно, преобладание в пище тех или иных нутриентов, нарушение их переваривания будет стимулировать рост различных микроорганизмов. Углеводные нутриенты особенно необходимы для жизнедеятельности нормальной кишечной микрофлоры. Свои энергетические потребности микроорганизмы толстой кишки обеспечивают за счет анаэробного субстратного фосфорилирования, ключевым метаболитом которого является пировиноградная кислота ПВК.

ПВК образуется из глюкозы в процессе гликолиза. Последний этап приведенных выше процессов обозначается как брожение, которое может идти различными путями с образованием различных метаболитов. Гетероферментативное молочное брожение, при котором образуются и другие метаболиты в том числе уксусная кислота , присуще бифидобактериям.

Спиртовое брожение, ведущее к образованию углекислого газа и этанола, является побочным метаболическим эффектом у некоторых представителей Lactobacillus и Clostridium. Отдельные виды энтеробактерий E. Углекислый газ в большой степени преобразуется в ацетат, водород всасывается и выводится через легкие, а органические кислоты в первую очередь жирные короткоцепочечные утилизируются макроорганизмом.

Комментариев: 3

  1. krasgerven:

    Спасибо! Интересная информация1.Но дождаться ,что терапевт при осмотре пропальпирует живот/не говоря уж о поджелудочной железе/-это область фантастики,по крайней мере для меня.Сколько ни хожу к терапевту,ни разу не пальпировала,а в истории болезни пишет,что проделала эту процедуру….

  2. Дарига:

    Из эффективных и недорогих знаю Простудокс, хорошая альтернатива многим другим импортным препаратам. Я развожу себе несколько пакетиков в день и уже на следующий день чувствую себя гораздо лучше.

  3. kuchin_79:

    Ольга, искать нового мужа! Ваша жизнь то продолжается и все в ней зависит только от Вас. По образу и подобию Ваших мыслей притягиваются и события в Вашей жизни и в результате, кто чего искренне и активно желал, тот это и имеет. Удачи Вам!