Установление назначения микроорганизмов для микрофлоры организма человека

Организм человека и его микрофлора составляют сложную экосистему, равновесие которой служит в качестве удивительного примера взаимной адаптации. Одним из важнейших факторов сохранения кишечного эубиоза является колонизационная резистентность кишечника. Вместе с тем, микрофлора желудочно-кишечного тракта представляет собой высокочувствительную индикаторную систему, которая реагирует количественными и качественными сдвигами на нарушения гомеостаза.

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

Ваш IP-адрес заблокирован.

Обобщены данные литературы и собственных исследований автора относительно влияния микробиоты на иммунную систему в норме и при различных заболеваниях. Обсуждены основные этапы формирования и факторы, от которых они зависят, а также физиологические функции нормальной микрофлоры кишечника человека. Рассмотрены механизмы диверсификации иммунного ответа на патогенные и симбиотические микроорганизмы.

Охарактеризовано влияние микроорганизмов нормофлоры на врожденный и адаптивный иммунитет. Приведены факторы воспалительных заболеваний человека, ассоциированных с нарушениями его нормальной микрофлоры.

Биологические свойства пробиотических препаратов рассмотрены в контексте их модуляторного влияния на воспалительную иммунную реакцию. Освещены перспективы применения иммуномодулирующего потенциала пробиотических микроорганизмов как основы бактериотерапевтических препаратов.

В заключении даны рекомендации по стратегии эффективного применения иммуномодулирующей активности пробиотиков. Ключевые слова: микробиота кишечника, иммуномодуляция, иммунобиотики, воспаления, пробиотические функции. Научные исследования последнего десятилетия о составе и функциях микрофлоры кишечника человека вызвали новую волну интереса к целевому применению и разработки пробиотиков для профилактики и лечения соматических заболеваний.

Учеными доказано, что нарушения микробиоты связаны с развитием заболеваний воспалительной этиологии. В основе развития такого рода воспаления лежит расстройство коммуникации между клетками иммунной системы и микроорганизмами, обусловленное изменением их состава. Восстановление нарушенного состава микробиоты способствует установлению сбалансированной иммунорегуляции и, как следствие, торможению воспалительной реакции иммунной системы. Действенным фактором восстановления нарушений микробиоты является применение бактериотерапевтических препаратов на основе пробиотических микроорганизмов, их структурных компонентов и метаболитов пробиотики, парапробиотики, синбиотики, пребиотики, симбиотики и т.

Производство пробиотиков позиционируется с точки зрения соотношения стоимость — эффект — безопасность как высокоэффективная биотехнология, которой принадлежит будущее в предотвращении и терапии воспалительных заболеваний в желудочно-кишечном тракте ЖКТ и за его пределами [1, 2]. Однако, несмотря на то, что применение пробиотиков введено в профилактические и терапевтические схемы для профилактики и лечения многих заболеваний некротизирующего энтероколита, антибиотикоассоциированной диареи, воспалительных заболеваний кишечника, урогенитальных инфекций, аллергической патологии и т.

Причинами этого является многофакторность влияния пробиотиков на физиологические и патологические процессы в организме, а также отсутствие надежных критериев для выбора того или иного препарата для данной конкретной патологии.

В настоящее время описано несколько подходов к повышению эффективности действия бактериотерапевтических препаратов: селекция наиболее эффективных штаммов, комбинация нескольких штаммов, сочетание пробиотических микроорганизмов с пребиотиками, генетическая модификация пробиотических микроорганизмов [3, 4].

Однако одному пробиотическому микроорганизму, как правило, свойственны многочисленные биологические эффекты.

Вопрос о том, какие именно свойства пробиотических микроорганизмов должны быть положены в основу выбора для профилактики или лечения данной конкретной патологии, остается открытым. Важным механизмом действия пробиотических препаратов является моделирование функций иммунной системы как на местном, так и на системном уровне. Заболевания, ассоциированные с нарушением микробиоты, при которых следует применять пробиотики, всегда сопровождаются расстройствами иммунологической реактивности различного характера и степени тяжести.

Учитывая это, иммуномодулирующую активность пробиотических препаратов можно рассматривать как информативный критерий для целевого применения этих лекарственных средств, направленного на иммунопатогенетическую компоненту патологического процесса, ассоциированного с нарушением микробиоты кишечника. Микробиота кишечника человека: этапы формирования и функции в организме.

С г. Общепризнано, что присутствие нормальной микрофлоры в организме является необходимым условием для развития тканей, органов и физиологических систем. Основными физиологическими функциями нормальной микрофлоры в организме хозяина являются: колонизационная, детоксикационная, биосинтетическая, пищеварительная, трофическая, физико-химическая, энергетическая, процессинг пищевых продуктов, терморегулирующая, регуляторная, генетическая, иммуномодулирующая и системные функции [6].

Они также стимулируют рост и дифференцировку энтероцитов и колоноцитов [7]. Бактерии-симбионты способствуют также обновлению муцинового слоя, состоящего из двух компонентов: внутреннего и внешнего.

Внутренний, тонкий, другое название — апикальный гликокаликс, состоит из мембраноассоциированных муцинов и гликолипидов. Внешний, потолще, состоит из трех компонентов: секреторных муцинов, секреторного иммуноглобулина А sIgA и антимикробных пептидов. Внешний слой муцина выполняет барьерную функцию благодаря содержанию гуморальных факторов врожденного иммунитета, а также путем нейтрализации патогенов муцинами.

Бактерии нормофлоры используют секреторные муцины как источник энергии, стимулируя их выработку и постоянное обновление муцинового слоя. Кроме того, их антигены стимулируют выработку sIgA и антимикробных пептидов [8].

Микробиота способствует развитию сосудистого ложа кишечника, нервной системы в раннем детстве и ее функционировании у взрослых [9], а также является определяющим фактором формированию лимфоидной ткани, ассоциированной со слизистыми поверхностями Mucosa Associated Lymphoid Tissue — MALT , в том числе и кишечника Gut Associated Lymphoid Tissue — GALT [10]. Исходя из результатов исследований последних лет, сделано предположение о том, что важнейшую роль в формировании GALT и в программировании взаимодействия между иммунной системой и микробиотой играют сегментированные ниточные бактерии СНБ.

СНБ — единственные микроорганизмы кишечника, которые формируют тесный контакт с эпителиоцитами. Такое эволюционно созданное партнерство объясняется биологическими характеристиками СНБ, в которых практически отсутствуют метаболические циклы, необходимые для продуцирования аминокислот, нуклеотидов и кофакторов.

Все эти соединения СНБ получают из эпителиальных клеток через специализированную транспортную систему [11]. В отличие от животных, у которых СНБ присутствуют на протяжении всей жизни, у человека эти бактерии имеются лишь у детей до трех лет — в период становления соотношений между иммунной системой и микробиотой [12].

Не менее важное регуляторное влияние оказывает нормальная микрофлора кишечника и на формирование иммунной системы в целом. Основным механизмом воздействия является физиологическая транслокация живых микроорганизмов, их метаболитов и продуктов распада в отдаленные ткани и органы [13].

Доказательством влияния бактерий нормофлоры на системную иммунологическую реактивность является способность пробиотиков повышать иммуногенность вакцинных препаратов различной специфической стимуляцией антителогенеза в MALT.

Этот феномен доказан на примере применения Lactobacillus casei GG непосредственно перед вакцинацией детей ротавирусной вакциной, а также в случае применения Lactobacillus rhamnosus GG одновременно с полиомиелитной вакциной.

В обоих случаях зарегистрированы повышенные титры нейтрализующих антител и значительный рост скорости сероконверсии [4]. Формирование микробиоты кишечника зависит от многих факторов: способов рождения ребенка, вскармливания новорожденного и лечения антибиотиками, особенно в раннем детстве. Согласно современным данным, первый контакт кишечника младенца с микроорганизмами происходит на уровне микрофлоры пуповинной крови, плаценты и амниотической жидкости.

Микрофлора кишечника как доношенных, так и недоношенных младенцев меняется очень быстро — каждые суток [1, 14]. На м месяце жизни появляются и доминируют бифидо- и энтеробактерии, бактероиды колонизируют кишечник в период с 3 до 6 месяцев после рождения, а бутиратпродуцирующие бактерии родов Faecalibacterium и Roseburia появляются в конце 1-го года жизни.

За это время продолжаются значительные меж- и внутриличностные изменения микрофлоры кишечника. Внутриличностные изменения впоследствии останавливаются, и в течение первых трех лет жизни закладывается основа микрофлоры взрослого организма [15].

Несмотря на то, что состав группировки микроорганизмов кишечника характеризуется индивидуальной вариабельностью, различают 3 основных типа таких группировок — энтеротипы, каждый из которых имеет относительно повышенное содержание микроорганизмов отдельных родов. Особенностью 1-го энтеротипа является повышенное количество Bacteroides , 2-й — обогащенный представителями рода Prevotella , а для 3-го присуще повышенное содержание бактерий рода Ruminococcus.

Энтеротипы отличаются особенностями пищевых цепей бактерий, входящих в их состав, и определяют характер и источники получения энергии. Формирование энтеротипа не зависит от возраста, пола, национальности или массы тела, но в значительной степени зависит от пребывания длительное время на определенном рационе питания [16].

Для микробиоты кишечника, как и других биотопов организма человека, характерны возрастные изменения в направлении снижения метаболического разнообразия микроорганизмов, изменения свойства микробиоты, что повышает риск развития ряда заболеваний.

Иммуномодулирующие свойства нормальной микрофлоры кишечника. Численность лимфоцитов, локализованных в MALT, существенно превышает количество их в костном мозге.

Взаимодействие между бактериями и MALT GALT происходит на трех основных уровнях: эпителиоциты, антигенпрезентирующие клетки и эффекторные клетки адаптивного иммунного ответа.

Формирование GALT и компоновки популяционного состава клеток иммунной системы в ее составе определяется микробиотой в раннем постнатальном периоде. Первым уровнем взаимодействия микробиоты кишечника с иммунной системой хозяина есть контакт с эпителием.

Эпителиоциты кишечника, а также эндокринные, бокалоподобные клетки экспрессируют ряд паттернраспознающих рецепторов ПРР , ответственных за взаимодействия с антигенами микроорганизмов, под общим названием микробо- или патогенассоциированные молекулярные паттерны МАМП или ПАМП.

Генетически детерминированные или приобретенные нарушения экспрессии и регуляции ПРР в кишечнике ассоциируются с развитием патологических состояний. Например, полиморфизм генов NOD2, сопровождающий болезнь Крона, ассоциируется с пониженной иммунологической реактивностью в кишечнике и нарушениями механизмов толерантности к микробиоте. При этом TLR4, 2 и 5 экспрессируются клетками фоликулоассоциированного эпителия, эпителиоцитами ресничек и крипт в тонком кишечнике, а также интраэпителиальными лейкоцитами, локализованными преимущественно в толстом кишечнике.

Уровень экспрессии TLR4 и 2 находится на низком уровне. Особое значение имеет регуляция экспрессии TLR4, поскольку активация именно этого ПРР ассоциируется с развитием воспалительных заболеваний в кишечнике. Фоликулоассоциированные эпителиоциты экспрессируют TLR2 на апикальной и базолатеральной поверхности.

Такой же характер экспрессии присущ и внутриклеточной TLR9. TLR5 экспрессируется только на базолатеральной поверхности эпителиоцитов, не контактирует с бактериями нормофлоры. TLR3 экспрессируется всеми зрелыми энтероцитами тонкого и толстого кишечника. Функционирование TLR в кишечнике имеет некоторые особенности. Например, активация TLR9 со стороны апикальной и базолатеральной поверхностей эпителиоцита инициирует различные сигнальные пути [19].

Взаимодействие ПРР клеток эпителия с ПАМП микробиоты необходимо не только для инициирования иммунного ответа и синтеза антибактериальных субстанций. Не менее важными последствиями являются активация пролиферации эпителиоцитов, предотвращения их апоптоза, а также активация синтеза молекул межклеточной адгезии, обеспечивающая целостность эпителиального барьера [20].

В lamina propria, расположенной непосредственно под эпителиальной поверхностью, локализованы клетки иммунной системы: миелоидные антигенпрезентирующие клетки АПК — ДК и макрофаги, Т- и В-лимфоциты, мастоциты, естественные киллеры и небольшое количество лейкоцитов других субпопуляций.

Микроорганизмы способны вызывать дифференцировки ДК с различными фенотипами. Важную роль в направлении иммунного ответа против бактерий играют макрофаги.

Классическая М1 активация макрофагов сопровождается производством ими провоспалительных цитокинов, реактивных форм кислорода, оксида азота и др. В совокупности такая активация макрофагов приводит к развитию воспалительного процесса и индукции иммунного ответа Th1-типа. Альтернативная М2 активация макрофагов вызывает развитие иммунного ответа Th2-типа. Такие макрофаги практически теряют цитотоксичность и, в свою очередь, выполняют функции регуляторных клеток.

При гомеостатических условиях макрофаги GALT — это регуляторные клетки. Однако нарушение гомеостатического равновесия в микробиоме может повлечь их функциональную реполяризацию и участие в развитии локальных и системных воспалительных процессов. Макрофагам, как и ДК, принадлежит исключительная роль в диверсификации иммунного ответа на патогенные и непатогенные бактерии. Учитывая надэкспрессию макрофагами GALT рецепторов очистки, важное значение в этом процессе имеет характер фагоцитоза бактерий, их метаболитов и субклеточных компонентов [21].

Первые концентрируются в тонком кишечнике, вторые — в толстом. Хоминг лимфоцитов этих популяций и функциональную дифференцировку Т-клеток в разных отделах кишечника регулирует микробиота. Кроме того, недостаток этих полисахаридов в раннем детстве приводит к нарушению развития GALT и селезенки [23]. Чрезвычайно важную иммунорегуляторную роль выполняют КЦЖК.

Ацетат и бутират стимулируют синтез секреторных муцинов, а также усиливают экспрессию белков, обеспечивающих плотные контакты между эпителиоцитами. Иммуномодулирующее действие КЦЖК распространяется только на стимулированные клетки иммунной системы. КЦЖК тормозят индуцированную миграцию нейтрофилов и их адгезию к эндотелию, подавляют выработку миелоидными клетками и эпителиоцитами хемоаттрактантов, а также стимулируют синтез противовоспалительного простагландина Е2.

Бутират подавляет стимулированную пролиферацию Т-лимфоцитов и негативно влияет на дифференцировку моноцитов на тканевые макрофаги, следствием чего является подавление фагоцитарной функции и продукции реактивных форм кислорода [24]. Воспалительные заболевания, ассоциированные с нарушениями микробиоты кишечника. Существует много причин нарушения микрофлоры кишечника: рацион питания с высоким содержанием полиненасыщенных жиров Western diet [25], лечение антибиотиками [1], различные виды стресса [26], локальные в ЖКТ и системные воспалительные заболевания и т.

Во многих случаях несколько факторов действуют одновременно. Последствия нарушения микрофлоры кишечника являются комплексными и могут вызывать как локальные заболевания кишечника [27], так и системные метаболические болезни патологические состояния [28].

Дисбаланс микробиоты кишечника в раннем детстве вызывает нарушение развития GALT, негативно влияет на гомеостаз организма и может стать одной из причин развития ряда иммунозависимых патологий, в частности болезни Крона, сахарного диабета, ожирения, атопического дерматита, аллергии и многих других.

.

.

.

.

.

.

.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Микробиота - Большой скачок

Комментариев: 5

  1. sikomoro:

    Все надо употреблять, а не злоупотреблять…не думаю что шаурму можно столько съесть чтобы стало дурно…

  2. tukan3:

    Где подписаться?

  3. a1968-:

    Валентин, Может быть лучше в книгу рекордов Гиннаса?

  4. rosa26:

    вы молодцы что его долги не взяли на себя а мы отдали в 2000гбольшие деньги за него можно было тогда купить и квартиру машину дачу ну а теперь опять ему подавай кв и условия жития сам не удосужился что то заработать с женой как она говорила это его проблемы пусть сам и решает надо было и нам ему не помогать но разве я думала что он может так неблагодарно отплатить

  5. tanya_bakulina66:

    Ну что Вы НеШмара..:)) ну какие же мы нацики… ??