Функции нормальной микрофлоры организма человека
Основные функции нормофлоры весьма разнообразны, и их можно подразделить на четыре группы: колонизационная резистентность, детоксикационная, пищеварительная и синтетическая функции (табл. 20).
1. Колонизационная резистентность.Под колонизационной резистентностью понимают механизмы, обеспечивающие постоянство и стабильность нормофлоры в определенных биотопах, защищающие этот биотоп от заселения несвойственной ему условно-патогенной или патогенной флорой. Механизмы колонизационной резистентности весьма разнообразны.
В проявлении антагонистической активности нормальной микрофлоры факторами ингибирования могут быть органические кислоты, лизоцим (мурамидаза), перекись водорода и антибиотикоподобные субстанции (бактериоцины, микроцины). Бактериоцины, продуцируемые индигенной микрофлорой, обладают подавляющим действием на патогенные и условно-патогенные микроорганизмы и составляют группу "естественных" антибиотиков.
Важнейшим механизмом колонизационной резистентности является конкурентоспособность микроорганизмов в борьбе за место обитания — экологическую нишу. Так хорошо известно, что бифидобактерии подавляют токсинообразование, рост и размножение клостридий за счет использования в качестве источника энергии низкомолекулярных гликопротеинов.
Известны иммуномодулирующие свойства бифидо- и лактобактерий, способные воздействовать на различные звенья иммунной системы, регулируя неспецифический и специфический клеточный и гуморальный иммунитет. Под влиянием лактобактерий усиливается активность клеток моноцитарно-макрофагального ряда, фагоцитоз, активность натуральных киллеров, увеличивается продукция сывороточных иммуноглобулинов и интерферона, происходит стимуляция реакций Т-клеточного иммунитета. Бифидобактерии стимулируют выработку интерлейкинов (ИЛ) 10,12 и фактора некроза опухолей альфа (ФНО-α).
Метаболиты бифидо- и лактобактерий препятствуют декарбоксилированию пищевого гистидина, сами же бактерии, обладая диаминооксидазами, инактивируют гистамин, что определяет их антиаллергическое действие.
2. Детоксикационная функция.Микрофлора кишечника принимает активное участие в метаболизации разнообразных субстратов растительного и животного происхождения и эндогенных субстратов и метаболитов, путем биосорбции или трансформации в нетоксические соединения.
3. Синтетическая функция.Представители нормальной микрофлоры участвуют в синтезе и всасывании витаминов группы В, витамина К, фолиевой и никотиновой кислот, способствуют синтезу незаменимых аминокислот, лучшему усвоению солей кальция и эргокальциферола, участвуют в обмене белков, липидов, уратов, оксалатов, стероидных гормонов, холестерина.
4. Пищеварительная функция.Представители микробиоты способствуют ферментативному перевариванию пищевых ингредиентов: благодаря наличию протеаз усиливают гидролиз белков, сбраживают углеводы, омыляют жиры, растворяют клетчатку, участвуют в метаболизме желчных кислот и холестерина, стимулируют перистальтику кишечника, оптимизируют эвакуацию кишечного содержимого.
Продукция ряда ферментов, особенно β-галактозидазы, ферментирующей лактозу, объясняет высокую эффективность препаратов из бифидобактерий и лактобацилл для предотвращения или лечения лактазной (нередко полисахаридазной) недостаточности, для предотвращения или лечения постинфекционного синдрома и при болезни Крона.
Таблица 20. Функции нормальной микрофлоры организма человека
| Функция | Механизм реализации |
| Колонизационная резистентность | Межмикробный антагонизм (продукция органических кислот, перекиси водорода, мурамидазы, бактериоцинов, микроцинов и др. антагонистически активных веществ). Активация иммунной системы (активация фагоцитоза, индукция синтеза иммуноглобулинов, лизоцима, интерферона, цитокинов) |
| Детоксикационная | Гидролиз продуктов метаболизма белков, липидов, углеводов, деконъюгация желчных и гидроксилирование жирных кислот, инактивация гистамина, ксенобиотиков и др. |
| Синтетическая | Образование аминокислот, летучих жирных кислот, витаминов, гормонов, биоактивных аминов и других биологически активных веществ |
| Пищеварительная | Усиление активности ферментов, пищеварительной и моторной функции ЖКТ |
3. Методы определения микрофлоры организма человека
Для изучения нормальной микрофлоры применяются бактериоскопический, бактериологический, генетический (ПЦР) методы.
Бактериоскопический метод имеет большое самостоятельное значение для тех биотопов организма человека, в которых обитает большое количество различных видов микроорганизмов (полость рта, кишечник, влагалище). Он позволяет получить общее представление о составе микрофлоры (преобладание грам+ или грам- бактерий той или иной формы — кокки, диплококки, стрептококки, палочки, бациллы, стрептобациллы, фузиформные бактерии, наличие грибов и т.д.), а также выявить те микроорганизмы, которые не удается культивировать на питательных средах.
Бактериологический метод для биотопов с широким спектром микроорганизмов (полость рта, кишечник, влагалище) нужно выполнять с учетом данных бактериоскопии.
Основные принципы бактериологического исследования:
• использование качественной (видовой состав) и количественной (количественное соотношение разных видов) оценки микрофлоры;
• первичный посев материала без предварительного обогащения, так как обогащение нарушает количественные соотношения видов;
• использование большого набора различных питательных сред, подбор условий культивирования (аэробные, анаэробные и др.).
Однако следует отметить, что из 1000 различных видов микроорганизмов толстого кишечника культивируется только 10%. В связи с этим актуальным является использование генетических методов изучения микрофлоры организма человека, позволяющих выявить некультивируемые виды и более точно охарактеризовать микрофлору различных биотопов.
В настоящее время некоторые лаборатории используют для диагностики дисбактериоза косвенные методы, направленные на определении некоторых метаболитов кишечной микрофлоры.
Для скрининговых исследований на дисбактериоз используются достаточно быстрые биохимические методы, легко осуществляемые на практике. На кафедре микробиологии Тверской ГМА модифицирован экспресс-метод диагностики дисбактериоза кишечника, принцип которого заключается в том, что при взаимодействии протеиназ бактериальных культур с казеином, содержащимся в агаровой среде, происходит его расщепление (Червинец В.М. и соавт., 2003). При добавлении коагулянта белка на мутном фоне агара выявляются зоны просветления вокруг лунок с казеинолитически активными микроорганизмами. Далее при использовании определенных критериев величины зоны просветления проводят оценку степени дисбиоза.