Микробиота желудочно кишечного тракта человека

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 25 июня 2020;
проверки требуют 48 правок.

Микрофлора кишечника — микроорганизмы, которые живут в желудочно-кишечном тракте в симбиозе с носителем.

Кишечник человека содержит в среднем около 50 триллионов микроорганизмов, что примерно в 1,3 раза больше, чем суммарное количество клеток в организме[1][2]. Бактерии составляют подавляющее большинство микрофлоры в прямой кишке[3] и до 60 % сухой массы фекалий[4]. Где-то между 300[5] и 1000[6] различных видов живут в кишечнике, по большинству оценок порядка 500[7][8]. Однако, вероятно, что 99 % бактерий относятся к 30—40 видам[9]. Дрожжи также составляют часть микрофлоры кишечника, но об их активности известно мало.

Значение для организма[править | править код]

Исследования показывают, что отношения между кишечником и микрофлорой не являются просто комменсализмом (то есть безвредным сосуществованием), но скорее формой мутуализма, то есть взаимовыгодными отношениями[6]. Хотя люди могут выжить и без микрофлоры кишечника[7], микроорганизмы выполняют для хозяина ряд полезных функций, например , анаэробное пищеварение неиспользованного материала для обеспечения себя энергией, тренировка иммунной системы и предотвращение роста вредных видов[4]. Однако микрофлора кишечника не всегда исключительно полезна: считается, что некоторые микроорганизмы в определённых случаях могут вызывать болезни. Также она способна производить биотрансформацию лекарственных препаратов и оказывать воздействие на экспрессию генов человека, регулирующих метаболизм, вызывая нежелательные побочные эффекты[10].

В норме чрезмерному росту бактерий в тонкой кишке препятствуют:

нормальная секреция соляной кислоты (предупреждает размножение бактерий в верхних отделах желудочно-кишечного тракта);
илеоцекальный клапан (предупреждает поступление бактерий из толстой кишки в тонкую);
нормальная толкательная моторика тонкой кишки (предупреждает застой кишечного содержимого).

Бифидо- и лактобактерии имеют выраженную антагонистическую активность в отношении патогенных бактерий и регулируют количественный и качественный состав кишечной микрофлоры в норме, задерживают рост и размножение в нём патогенных и условно-патогенных микробов.

Кишечные сапрофиты, по сравнению с патогенными бактериями, содержат большое количество ферментов, размножаются более активно, поэтому легче утилизируют питательные вещества и кислород. Они производят разнообразные бактерицидные и бактериостатические вещества, в том числе антибиотикоподобные.

Микроорганизмы[править | править код]

Виды микроорганизмов в кишечнике :

анаэробы
- бактероиды
- бифидобактерии
- энтерококки
- клостридии
- эубактерии
аэробы
- энтеробактерии
- стрептококки
- стафилококки
- лактобактерии
- грибы (которые бактериями, разумеется, не являются)

В желудке в норме за счёт кислой среды количество микробов незначительно (лактобациллы, стрептококки, сарцины). Двенадцатиперстная кишка и проксимальный отдел тонкой кишки у здоровых людей стерильные за счёт наличия в них агрессивных пищеварительных ферментов. В дистальной части тонкой кишки в 1 мл содержимого насчитывается 107−108 микробов, в равном количестве аэробных и анаэробных. В 1 мл содержимого дистального отдела толстой кишки находится 109−1012 микробов около 400 видов. Наибольшая плотность обсемененности наблюдается в прямой кишке. Микрофауна кала является фактически микрофауной дистального отдела толстой кишки.

В норме более 95 % микрофлоры кала составляют анаэробы: лактобациллы, бифидобактерии и бактероиды. Аэробная микрофлора представлена (по частоте выделения и количества) кишечной палочкой, энтерококком. Реже в незначительном количестве обнаруживают стафилококки, стрептококки, клебсиеллы, протей, клостридии, дрожжеподобные грибы.

Все микроорганизмы, которые в норме заселяют толстую кишку, делят на три группы:

основную (лактобактерии, бифидобактерии и бактероиды),
сопутствующую (штаммы кишечной палочки, энтерококки)
окончательную (стафилококки, грибы, протей).

См. также[править | править код]

Микрофлора человека

Примечания[править | править код]

↑ Ученые: бактерий в теле человека не в 10 раз больше, чем своих клеток | РИА Новости
↑ Ron Sender, Shai Fuchs, Ron Milo. Revised Estimates for the Number of Human and Bacteria Cells in the Body // PLOS Biology. — 2016-08-19. — Т. 14, вып. 8. — С. e1002533. — ISSN 1545-7885. — doi:10.1371/journal.pbio.1002533.
↑ Sandra Macfarlane, Elizabeth Furrie, John H. Cummings, George T. Macfarlane. Chemotaxonomic Analysis of Bacterial Populations Colonizing the Rectal Mucosa in Patients with Ulcerative Colitis // Clinical Infectious Diseases. — 2004-06-15. — Т. 38, вып. 12. — С. 1690—1699. — ISSN 1058-4838. — doi:10.1086/420823.
↑ 1 2 Alison M. Stephen, J. H. Cummings. THE MICROBIAL CONTRIBUTION TO HUMAN FAECAL MASS (англ.) // Journal of Medical Microbiology (англ.)русск.. — Microbiology Society (англ.)русск., 1980. — Vol. 13, iss. 1. — P. 45—56. — doi:10.1099/00222615-13-1-45.
↑ Guarner F and Malagelada JR. 2003. Gut flora in health and disease. The Lancet, Volume 361, Issue 9356, 8 February 2003, Pages 512—519. PMID 12583961. Accessed September 15, 2007
↑ 1 2 A dynamic partnership: Celebrating our gut flora. Cynthia L.Sears. Anaerobe. Volume 11, Issue 5, October 2005, Pages 247—251. doi.org/10.1016/j.anaerobe.2005.05.001
↑ 1 2 Who controls the crowd? New findings and old questions about the intestinal microflora. Ulrich Steinhoff. — Immunology Letters. Volume 99, Issue 1, 15 June 2005, Pages 12-16 doi.org/10.1016/j.imlet.2004.12.013
↑ Gibson RG. 2004. Fibre and effects on probiotics (the prebiotic concept). Clinical Nutrition Supplements, Volume 1, Issue 2, Pages 25-31.
↑ Beaugerie L and Petit JC. 2004. Antibiotic-associated diarrhoea. Best Practice & Research Clinical Gastroenterology, Volume 18, Issue 2, Pages 337—352
↑ Анна Кузнецова. Микробные фармацевты внутри нас (рус.) // Наука и жизнь. — 2020. — № 2. — С. 44—49.
↑ Kenneth Todar. The Normal Bacterial Flora of Humans. Todar’s Online Textbook of Bacteriology (2012). Дата обращения 25 июня 2016.

Источник

Микробиом человеческого кишечника состоит из триллионов бактерий, грибов и вирусов, большинство из которых полезны и положительно влияют на здоровье. Сбор микробов, которые живут в человеческом теле и на нем, известен как микробиота, в то время как микробиом относится к полному набору генов в этих микроорганизмах.

Описание, сохранение и влияние микробиома на здоровье

Микробные гены существенно влияют на работу организма. У каждого человека уникальная микробиота и уникальный микробиом, который определяется его генами, наследственностью (от матери, во время естественных родов), географией, состоянием здоровья, стрессом, диетой, возрастом, полом и всем, с чем он контактирует. И поскольку эти факторы сильно различаются, состав микробиома постоянно меняется.

Хотя бактерии составляют большую часть массы микробиоты, вирусы на самом деле являются самыми обильными обитателями. Общепринятое мнение, что вирусы вредны, не всегда является верным. Вирусы, обнаруженные в кишечнике, обычно заражают кишечные бактерии, но не обязательно вредят им. Скорее, у них симбиотические отношения. Вирусы могут быстро переносить полезные гены. Итак, если новые бактерии вводятся в ваш кишечник, либо через диету, либо пробиотики, вирусы могут помочь бактериям процветать, быстро передавая генетический код (Neu and Rushing, 2011).

Микробиом и здоровье

Роль микробиома настолько важна для работы организма, что он по существу действует как орган, воздействуя на старение, пищеварение, иммунную систему, настроение и когнитивную функцию.

Связь микробиома с психическим здоровьем

Исследования также показали важную роль микробиома в психическом здоровье. Существует сложная связь между кишечником и мозгом, называемая осью кишечник – головнй мозг (GBA), и может быть связана между плохим здоровьем кишечника и депрессией. Микробиота взаимодействует с центральной нервной системой, чтобы регулировать химию мозга и опосредовать стресс-реакцию, тревогу и память (Carabotti et al., 2015).

Кишечная микробиота, влияние на иммунитет

Здоровая, сбалансированная кишечная микробиота способствует сильной иммунной системе и более низким уровням хронического воспаления. Напротив, нездоровая микробиота была связана с ожирением, астмой, аллергией и аутоиммунными расстройствами, такими как целиакия, диабет 1 типа, воспалительное заболевание кишечника и ревматоидный артрит. Также считается, что хроническое воспаление является основной причиной сердечно-сосудистых заболеваний, диабета типа 2 и некоторых форм рака.

Пробиотики — класс микроорганизмов и веществ микробного и иного происхождения, использующихся в терапевтических целях, а также пищевые продукты и биологически активные добавки, содержащие живые микрокультуры.

Лечение трансплантацией фекалий

Люди с приобретенной в больнице инфекцией Clostridium difficile enteritis (C. diff.) Начали получать трансплантаты фекалий от здоровых людей для регенерации микробов кишечника. Показано, что эта слегка шокирующая, но очень успешная процедура, более чем на 90% эффективна при лечении пациентов с C. diff., которая стала устойчивой к антибиотикам. Трансплантации фекалий очень эффективна, так как здоровые бактерии немедленно попадают в толстую кишку. Эффект подобен принятию самого мощного пробиотика в мире.

Из фекалий одного или нескольких доноров готовят специальный физиологический раствор. Больным его могут вводить при помощи обычной клизмы, зонда (через нос в желудок или тонкую кишку) или колоноскопа (эндоскопического аппарата). Количество вводимого раствора колеблется от 150 до 500 мл.

Восстановление физической активностью

Ирландские исследователи недавно изучили влияние микробиома у профессиональных спортсменов. Исследование, в которое вошли 40 ирландских игроков регби из национальной команды, показало, что физическая активность может стимулировать процветание благоприятных штаммов бактерий в кишечнике. Исследование пролило свет на то, как физическая нагрузка усиливает бактерии кишечника, как микробиома спортсмена способствует ремонту тканей и помогает клеткам восстанавливаться с высокой интенсивностью (Barton et al., 2017).

Как сохранить и улучшить микробиом?

Это просто: сочетайте здоровую диету и физические упражнения. Потребляйте пищу (цельнозерновые продукты, овощи, фрукты, бобовые) богатую пищевыми « пребиотическим » волокнами. Это тип диетического волокна, который не расщепляется в верхних отделах желудочно-кишечного тракта, но является источником питания для полезных бактерий кишечника, может способствовать сохранению и улучшению микробиома. Вы также можете добавить дополнительный пробиотик, потребляя ферментированные молочные продукты, такие как йогурт и кефир (несладкое, конечно).

Пребиотики — это компоненты пищи, которые не перевариваются и не усваиваются в верхних отделах желудочно-кишечного тракта, но ферментируются микрофлорой толстого кишечника человека и стимулируют её рост и жизнедеятельность.

Источник: motivehere.com

Источник

АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Читайте также:

VI. Срок действия служебного контракта
Антропопсихогенез – возникновение и развитие психики человека. Сознание как высшая форма психики
Базидиальные грибы, особенности биологии как высших представителей грибов, систематика, значение в природе и для человека.
БАЗИСНЫЕ УСЛОВИЯ КОНТРАКТА. ”ИНКОТЕРМС”.
Бессознательное в психике человека.
Бессознательное и его роль в жизни человека.( Фрейд)
Билет № 33 Человек и его место в мире. Природа человека.
Бурые и красные водоросли, общая характеристика, морфология, основы физиологии, специфика жизненных циклов, систематика, роль в биосфере и в жизни человека.
Важнейшие соединения: оксиды, гидроксиды, соли, – их представители и их значение в природе и жизни человека.
Валюта цены — валюта, в которой фиксируется стоимость товара, услуги, являющихся объектом контракта.
Верность слову — лучшая характеристика делового человека.
Виды человека. Расселение древнейших людей.

Организм человека заселен (колонизирован) более чем 500 видов микроорганизмов, составляющих нормальную микрофлору человека, находящихся в состоянии равновесия (эубиоза) друг с другом и организмом человека. Микрофлора представляет собой стабильное сообщество микроорганизмов, т.е. микробиоценоз. Она колонизирует поверхность тела и полости, сообщающиеся с окружающей средой. Место обитания сообщества микроорганизмов называется биотопом. В норме микроорганизмы отсутствуют в легких и матке. Различают нормальную микрофлору кожи, слизистых оболочек рта, верхних дыхательных путей, пищеварительного тракта и мочеполовой системы. Среди нормальной микрофлоры выделяют резидентную и транзиторную микрофлору. Резидентная (постоянная) облигатная микрофлора представлена микроорганизмами, постоянно присутствующими в организме. Транзиторная (непостоянная) микрофлора не способна к длительному существованию в организме.

Микрофлора пищеварительного тракта является наиболее представительной по своему качественному и количественному составу. При этом микроорганизмы свободно обитают в полости пищеварительного тракта, а также колонизируют слизистые оболочки.

В полости рта обитают актиномицеты, бактероиды, бифидобактерии, эубактерии, фузобактерии, лактобактерии, гемофильные палочки, лептотрихии, нейссерии, спирохеты, стрептококки, стафилококки, вейлонеллы и др. Обнаруживаются также грибы рода Candida и простейшие. Ассоцианты нормальной микрофлоры и продукты их жизнедеятельности образуют зубной налет.

Микрофлора желудка представлена лактобациллами и дрожжами, единичными грамотрицательными бактериями. Она несколько беднее, чем, например, кишечника, так как желудочный сок имеет низкое значение рН, неблагоприятное для жизни многих микроорганизмов. При гастритах, язвенной болезни желудка обнаруживаются изогнутые формы бактерий — Helicobacter pylori, которые являются этиологическими факторами патологического процесса.

В тонкой кишке микроорганизмов больше, чем в желудке; здесь обнаруживаются бифидобактерии, клостридии, эубактерии, лактобациллы, анаэробные кокки.

Наибольшее количество микроорганизмов накапливается в толстой кишке. В 1 г фекалий содержится до 250 млрд. микробных клеток. Около 95 % всех видов микроорганизмов составляют анаэробы. Основными представителями микрофлоры толстой кишки являются: грамположительные анаэробные палочки (бифидобактерии, лактобациллы, эубактерии); грамположительные спорообразующие анаэробные палочки (клостридии, перфрингенс и др.); энтерококки; грамотрицательные анаэробные палочки (бактероиды); грамотрицательные факультативно-анаэробные палочки (кишечные палочки и сходные с ними бактерии.

Микрофлора толстой кишки — своеобразный экстракорпоральный орган. Она является антагонистом гнилостной микрофлоры, так как продуцирует молочную, уксусную кислоты, антибиотики и др. Известна ее роль в водно-солевом обмене, регуляции газового состава кишечника, обмене белков, углеводов, жирных кислот, холестерина и нуклеиновых кислот, а также продукции биологически активных соединений — антибиотиков, витаминов, токсинов и др. Морфокинетическая роль микрофлоры заключается в ее участии в развитии органов и систем организма; она принимает участие также в физиологическом воспалении слизистой оболочки и смене эпителия, переваривании и детоксикации экзогенных субстратов и метаболитов, что сравнимо с функцией печени. Нормальная микрофлора выполняет, кроме того, антимутагенную роль, разрушая канцерогенные вещества.

Пристеночная микрофлора кишечника колонизирует слизистую оболочку в виде микроколоний, образуя своеобразную биологическую пленку, состоящую из микробных тел и экзополисахаридного матрикса. Экзополисахариды микроорганизмов, называемые гликокаликсом, защищают микробные клетки от разнообразных физико-химических и биологических воздействий. Слизистая оболочка кишечника также находится под защитой биологической пленки.

Важнейшей функцией нормальной микрофлоры кишечника является ее участие в колонизационной резистентности, под которой понимают совокупность защитных факторов организма и конкурентных, антагонистических и других особенностей анаэробов кишечника, придающих стабильность микрофлоре и предотвращающих колонизацию слизистых оболочек посторонними микроорганизмами.

1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |

Источник

Кишечная микробиота – это совокупность различных видов микроорганизмов, населяющих кишечник человека. По последним данным, число ее представителей не меньше, чем клеток в человеческом организме, а число родов и видов, по оценкам, превышает 50 и 500 соответственно. В ходе обширного исследования европейской (MetaHIT) и американской (HMP) популяций было выяснено, что доминируют в составе микробиоты микроорганизмы типов Bacteroidetes и Firmicutes. В настоящее время активно обсуждается концепция энтеротипов кишечной микробиоты, которая постулирует существование устойчивых кластеров ключевых родов бактерий в организме человека, не являющихся континент- и популяционно-специфичными – это энтеротипы с преобладанием Bacteroides, Prevotella и Ruminococcus. Доминирование тех или иных видов зависит во многом от возраста макроорганизма. Имеются данные о том, что микроорганизмы могут заселять пищеварительный тракт плода еще до рождения. Микробиота кишечника выполняет защитную функцию, участвует в регуляции иммунной, нервной и эндокринной систем, является важным участником пищеварительных процессов, синтезирует витамины групп В и К, местные антибиотики, короткоцепочечные жирные кислоты, играет важную роль в нейтрализации лекарств и ксенобиотиков. В статье приводятся краткое описание и сравнение особенностей традиционных и современных методов исследования микробиоты.

Ключевые слова: микробиота, точная медицина, энтеротип, культуральный метод, секвенирование, полимеразная цепная реакция, ПЦР, ПЦР в реальном времени, масс-спектрометрия, 16s рРНК, shotgun-sequencing, RT-Q-PCR.

Для цитирования: Кожевников А.А., Раскина К.В., Мартынова Е.Ю. и др. Кишечная микробиота: современные представления о видовом составе, функциях и методах исследования. РМЖ. 2017;25(17):1244-1247.

Intestinal microbiota: modern concepts of the species composition, functions and diagnostic techniques
Kozhevnikov A.A.1, Raskina K.V.2, Martynova E.Yu.2, Tyakht A.V.3, Perfiliev A.V.4, Drapkina O.M.5, Sychev D.A.6, Fatkhutdinov I.R.4, Musienko S.V.3, Nikogosov D.A.3, Zhegulina I.O.4, Bavykina L.G.4, Karshieva A.V.4, Selezneva K.S.4, Alekseev D.G.3,7, Poteshkin Yu.E.1, 4

1 Russian National Research Medical University named after N.I. Pirogov, Moscow; 2 First Moscow State Medical University named after I.M. Sechenov;
3 Biomedical Holding «Atlas», Moscow; 4 «Atlas Medical Center», Moscow; 5 National Medical Research Center for Preventive Medicine, Moscow; 6 Russian Medical Academy of Postgraduate Education, Moscow; 7 Novosibirsk State National Research University

Intestinal microbiota is a community of different types of microorganisms inhabiting the human intestine. According to the latest data, the number of its representatives is not less than the number of cells in the human body, and the number of genera and species is estimated to exceed 50 and 500, respectively. In the course of an extensive study of the European (MetaHIT) and American (HMP) populations, it was found that Bacteroidetes and Firmicutes are the dominant types of microorganisms in microbiota. Currently, the concept of the intestinal microbiota enterotypesis is actively discussed. It postulates the existence of stable clusters of key bacterial genera in the human body that are not continent-specific and population-specific: they are enterotypes with the predominance of Bacteroides, Prevotella and Ruminococcus. The dominance of these or other species depends largely on the age of the individual. There is evidence that microorganisms can colonize the digestive tract of the fetus even before birth. The intestinal microbiota performs a protective function, participates in the regulation of the immune, nervous and endocrine systems, is an important participant in the digestive processes, synthesizes B and K vitamins, local antibiotics, short-chain fatty acids, plays an important role in neutralizing drugs and xenobiotics. The article briefly describes and compares the features of traditional and modern methods of microbiota research.

Key words: microbiota, precision medicine, enterotype, culture method, sequencing, polymerase chain reaction, PCR, real-time PCR, mass spectrometry, 16s rRNA, shotgun-sequencing, RT-Q-PCR.
For citation: Kozhevnikov A.A., Raskina K.V., Martynova E.Yu. et al. Intestinal microbiota: modern concepts of the species composition, functions and diagnostic techniques // RMJ. 2017. № 17. P. 1244–1247.

Источник