Микроорганизмы желудочно кишечного тракта человека

В желудочно–кишечном тракте человека встречается облигатная (главная микрофлора), факультативная (условно-патогенная и сапрофитная микрофлора) и транзиторная микрофлора (случайно попавшие в ЖКТ микроорганизмы).

В пищеводе и желудке обычно определяется транзиторная микрофлора, попадающая в них с пищей или из ротовой полости.

Несмотря на попадание в желудок большого количества микробов, у здоровых людей в норме в желудке определяется небольшое количество микроорганизмов (менее 103 КОЕ/мл). Это связано с кислым значением рН содержимого желудка и бактерицидными свойствами желудочного сока, который надежно защищает человека от проникновения в кишечник патогенных и условно-патогенных бактерий.

В желудочном соке встречаются в основном кислотоустойчивые бактерии–лактобактерии, дрожжевые грибы. У некоторых людей в нем определяются стрептококки, S. ventriculus, B. subtilis, анаэробные грамположительные кокки.

В толще слизистой оболочки желудка обнаруживаются анаэробы вейлонеллы, бактероиды, пептококки.

При исследовании здоровых детей в возрасте 8–15 лет в слизистой антральной части желудка были выявлены стафилококки, стрептококки, энтерококки, коринебактерии, пептококки, лактобактерии и пропионибактерии. Микробиологическое исследование содержимого желудка проводят сравнительно редко.

Количество и состав микробов в тонком кишечнике меняется в зависимости от отдела кишечника.

Общее количество микробов в тонком кишечнике составляет не более 104–105 КОЕ/мл содержимого. Низкая концентрация микробов обусловлена действием желчи, наличием ферментов поджелудочной железы, кишечной перистальтики, обеспечивающей быстрое удаление микробов в дистальный отдел кишечника; выработкой иммуноглобулинов клетками слизистой оболочки, состоянием кишечного эпителия и слизи, выделяемой бокаловидными клетками кишечника, содержащими ингибиторы роста микробов.

Микрофлора тонкого кишечника представлена преимущественно грамположительными факультативно–анаэробными и анаэробными бактериями (энтерококками, лактобактериями, бифидобактериями), дрожжеподобными грибами, реже встречаются бактероиды и вейлонеллы, крайне редко энтеробактерии.

После приема пищи количество микробов в тонком кишечнике может значительно увеличится, но затем в короткие сроки оно быстро возвращается к исходному уровню. В нижних отделах тонкого кишечника (в подвздошной кишке) количество микробов увеличивается и может достигать 107 КОЕ/мл содержимого.

В толстом кишечнике грамположительная флора меняется на грамотрицательную. Количество облигатных анаэробов начинает превышать число факультативных анаэробов. Появляются представители микробов, характерные для толстого кишечника.

Росту и развитию микробов в толстом кишечнике способствуют отсутствие пищеварительных ферментов, наличие большого количества питательных веществ, длительное нахождение пищи, особенности строения слизистой оболочки и, в частности, слизистые наложения толстого кишечника. Они обуславливают органный тропизм некоторых видов анаэробных бактерий, образующих в результате своей жизнедеятельности продукты, используемые факультативно-анаэробной флорой, которые в свою очередь создают условия для жизни облигатных анаэробов.

В толстом кишечнике человека присутствуют более 400 видов различных микробов, причем число анаэробов в 100–1000 раз превышает число факультативных анаэробов. Облигатные анаэробы составляют 90-95% всего состава. Они представлены бифидобактериями, лактобактериями, бактероидами, вейлонеллами, пептострептококками, клостридиями и фузобактериями.

На долю других микроорганизмов приходится 0,1– 0,01% это остаточная микрофлора: энтеробактерии (протеи, клебсиеллы, серрации), энтерококки, стафилококки, стрептококки, бациллы, дрожжевые грибы (рис.3). В кишечнике могут жить условно-патогенные амебы, трихомонады, некоторые виды кишечных вирусов.

В толстом кишечнике человека выделяют М-мукозную микрофлору – микробы, обитающие в толще слизистой оболочки. Количество микробов в толще слизистой составляет 108 КОЕ на грамм ткани кишечника. Некоторые авторы называют мукозную микрофлору – «бактериальный дерн».

Микробы, живущие в просвете кишечника человека называют П–микрофлора (просветная или полостная). Количество микробов в фекалиях человека достигает 1012 КОЕ/г. содержимого и составляет 1/3 часть фекальных масс человека. На долю факультативных анаэробов приходится 5-10% микрофлоры толстого кишечника. В состав ее входят: кишечная палочка и энтерококки.

Облигатная постоянная микрофлора кишечника человека представлена, в основном, бифидобактериями, лактобактериями, кишечными палочками и энтерококками. Факультативная флора встречается реже, она представлена другими анаэробными и факультативно – анаэробными бактериями.

Дисбактериоз (дисбиоз, дисмикробиоценоз) кишечника – качественные и количественные изменения микрофлоры. Дисбактериоз сопровождается снижением облигатной анаэробной флоры (бифидо- и лактобактерии) и увеличением условно – патогенной микрофлоры, которые в норме отсутствуют или встречаются в небольшом количестве (стафилококки, псевдомонады, дрожжеподобные грибы, протеи и т. д.). Появление дисбактериоза может привести к иммунологическим нарушениям с возможным развитием желудочно-кишечных расстройств.

Развитию дисбактериоза у человека способствуют экзогенные и эндогенные факторы: инфекционные заболевания органов пищеварения, заболевания ЖКТ, печени, онкологическая патология, аллергические заболевания.

Изменению микрофлоры способствует прием антибиотиков, гормонов, иммунодепрессантов, цитостатиков, психотропных, слабительных и противозачаточных препаратов, воздействие на организм промышленных ядов и пестицидов. Большое влияние на состав микрофлоры оказывают сезон года, питание человека, стрессы, курение, наркомания, алкоголизм.

Появление дисбактериоза у новорожденных может быть обусловлено бактериальным вагинозом и маститом у матери, проведением реанимационных мероприятий, поздним прикладыванием к груди, длительным пребыванием в родильном доме, незрелостью моторной функции кишечника, непереносимостью грудного молока, синдромом мальадсорбции.

В грудном возрасте развитию дисбактериоза способствуют: раннее искусственное вскармливание, частые ОРВИ, рахит, анемии, гипотрофии, аллергические и психоневрологические заболевания.

Возрастные изменения микрофлоры кишечника у детей

При внутриутробном развитии плод стерилен, поскольку он защищен оболочкой непроницаемой для микроорганизмов. Однако, после разрыва плодной оболочки и при прохождении плода по родовым путям, микроорганизмы начинают заселять сначала кожу ребенка, а в дальнейшим попадают и в желудочно-кишечный тракт.

В течение первого дня жизни кишечный тракт ребенка заселяется случайной кокковой флорой, попавшей в него из окружающей среды, с рук персонала родильного дома и с грудных желез матери. К 7 – 9 дню у детей, находящихся на грудном вскармливании, кокковая флора заменяется на бифидобактерии, так как в женском молоке находится биогенный, термостабильный фактор, который способствует быстрому заселению ЖКТ этими бактериями.

Количество бифидобактерий на 1г фекалий достигает 109 – 110 микробных клеток (82-95% кишечной микрофлоры), прочие бактерии представлены лактобактериями, кишечными палочками, энтерококками, стафилококками.

У недоношенных детей и детей, находящихся на искусственном вскармливании, бифидофлора появляется позднее и количество этих бактерий в их кишечнике находится в почти равном соотношении с лактобактериями, кишечными палочками, другими энтеробактериями, энтерококками, стафилококками и клостридиями.

При переводе детей на смешанное вскармливание и добавлении коровьего молока в кишечнике появляются грамотрицательные анаэробы (бактероиды), увеличивается число энтеробактерий и кокков.

Этапы формирования микрофлоры кишечника

Становление нормального микробиоценоза имеет возрастные особенности. У новорожденного ЖКТ в течение 10–20 суток стерилен (асептическая фаза). Первичная микробная контаминация осуществляется за счет флоры влагалища матери, основу которой составляют лактобациллы. В первые 2 – 4 дня жизни (фаза «транзиторного» дисбактериоза) происходит заселение кишечника ребенка микробами. Это зависит от следующих факторов:

– состояния здоровья матери, в частности, микробиоценоза ее родовых путей;

– характера питания ребенка, при этом несомненный приоритет принадлежит грудному вскармливанию;

– особенностей микробного загрязнения окружающей среды;

– активности генетически детерминированных неспецифических защитных механизмов (активности макрофагов, секреции лизоцима, пероксидазы, нуклеаз и.т.д);

– наличия и степени активности пассивного иммунитета, передаваемого матерью через кровь трансплацентарно и с молоком при первом кормлении грудью.

В течение последующих 2–3 дней жизни (фаза трансплантации) состав микроорганизмов подвержен значительным колебаниям. Относительная стабилизация микрофлоры наблюдается к концу первого месяца жизни. Бифидофлора становится доминирующей, вследствие утилизации бифидогенных факторов, содержащихся в грудном молоке.

Искусственное и смешанное вскармливание задерживает по времени фазу трансплантации. У таких детей бифидофлора существенно угнетена, в этом их кардинальное отличие от детей, находящихся на естественном вскармливании.

К 4 – 7 годам происходит возрастное становление микробиоценоза – количество бифидобактерий уменьшается до 10-8 КОЕ/г, изменяется видовой состав (исчезают B. infantis, появляются B. adolescentis, уменьшается количество B. bifidum), возрастает численность грамположительных аспорогенных микроорганизмов, уменьшается содержание лактобактерий до 10-6 КОЕ/г.

Факторы грудного молока, влияющие на заселение микрофлоры

Еще в 1981г. Hansson показал, что дети, рожденные путем кесарева сечения, имеют значительно более низкое содержание лактобактерий, чем появившиеся естественным путем.

Roberfroid в 2000г. окончательно доказал, что только у детей, находящихся на естественном вскармливании (грудное молоко), в микрофлоре кишечника преобладают бифидобактерии, с чем и связал меньший риск развития гастроинтестинальных инфекционных заболеваний. Самое главное чтоб, прежде всего, бифидобактерии попали в толстый кишечник ребенка, а там при употреблении женского молока, содержащего бифидоактивные олигосахариды, происходит быстрая колонизация бифидобактерий.

При искусственном вскармливании различными молочными смесями, даже если ребенку вводят бифидобактерии, нарушается микробная колонизация кишечника, т.к. во многих смесях не содержатся бифидоактивные олигосахариды, а это приводит к формированию анормальной микрофлоры, в которой преобладают условно-патогенные микроорганизмы.

Прием бифидоактивных олигосахаридов в виде отваров круп, а так же прием донорского грудного молока стимулирует рост бифидобактерий у ребенка.

У естественно вскармливаемых детей доминирует L. bifidus, прочие бактерии представлены кишечными палочками, энтерококками и стафилококками. Создаются благоприятные условия преимущественно для роста бифидобактерий (B. bifidum B. infantis и B. breve). Кроме того, основным видом энтеробактерий являются E. coli).

MacNelly в монографии 1999г. приводит данные, что состав кишечной флоры ребенка после 2 лет практически не отличается от взрослого: более 400 видов бактерий, причем большинство из которых анаэробы, плохо поддающихся культивированию.

Микрофлора кишечника в пожилом и старческом возрасте

Процесс старения приводит к изменению практически всех слоев стенок желудка. Изменяется слизистая оболочка. Уменьшается количество мышечных волокон и секреторных клеток. Частично нарушается иннервация желудочно-кишечного тракта.

Общая длина кишечника с возрастом увеличивается, чаще происходит удлинение отдельных участков толстой кишки. В стенках кишечника происходит атрофические изменения, приводящие к изменению мембранного пищеварения. В результате нарушается всасывание белков, жиров и углеводов.

Так же меняется и микрофлора: увеличивается количество бактерий гнилостной группы, уменьшается количество молочнокислых микроорганизмов. Это способствует увеличению выделяемых микробами эндотоксинов, в результате чего нарушается функциональная деятельность кишечника.

Формируется синдром избыточного бактериального роста в тонкой кишке, который характеризуется мальдигестией и мальабсорбцией. Ведущим клиническим симптомом оказываются запоры, боли в животе, метеоризм, тошнота, отрыжка, тенезмы, снижение аппетита, неприятные ощущения во рту.