Изменения кишечной микрофлоры при воздействии факторов внутренней и внешней среды

Организм человека и колонизирующие его органы и ткани разнообразные микроорганизмы представляют собой единую экологическую систему, находящуюся в состоянии динамического равновесия. А.М.Уголев(1991) при­шёл к заключению, что в реальных условиях организм человека существует как надорганизм, состоящий из доминирующего многоклеточного (макро-) организма и специфической бактериальной поликультуры; тем самым подчёркивается эволюционно обусловленная неразрывная связь в системе "организм человека - нормальная микрофлора". Закономерно, что любые изменения одной из подсистем пой системы будут находить своё отражение со стороны другой.

Оптимальное функционирование нормальной кишечной микрофлоры возможно при наличии стабильных местных условий среды в занимаемой ею экологической нише таких как:

количество, состав и скорость поступления пищевых компонентов и некоторых ключевых метаболитов;

архитектоника биотопа, то есть характер и разнообразие плотных и жидких структур, на которых могут существовать микроорганизмы; состав и количество слизи;

- состояние барьерных тканей организма хозяина (наличие и характер специфических рецепторов для бактерий, скорость регенерации);

окислительно-восстановительный потенциал;

- локальная концентрация протонов (pH);

концентрация кислорода и активность свободнорадикальных процессов;

- температура;

факторы неспецифической защиты (лизоцим, секреторные иммуно­глобулины, комплемент, лактоферрин)

Эти параметры являются конечными модулирующими звеньями любых воздействий на микробиоценоз, поэтому любые факторы, вызывающие их изменения, приводят к изменениям состава и функциональной активности микрофлоры. При этом на клиническом уровне приоритетное значение в формировании местных условий среды в кишечнике, а значит и в регуляции состава кишечной микрофлоры, имеют секреторные и моторно-эвакуаторные взаимоотношения всех органов желудочно-кишечного тракта.

Вредные эффекты

Полезные эффекты

Pseudomonas aeruginosa сем-во Vibrionaceae роды Staphylococcus, Clostridium, Veillonella

Подавление роста экзогенных и\или вредных бактерий

Диарея

Запоры

Инфекции

Системное

действие

Продукция

потенциальных

канцерогенов

Стимуляция иммунных функций; антиканцерогенное действие; снижение уровня холестерина

Сем-во Enterobacteriaceae

Е.соli

Род Lactobacillus

Sulfate Reducers

Снижение продукции газа

Род Methanogenium

Продукция H₂S

Род

Eubacterium

Гнилостные процессы

Участие в процессах пищеварения

Род Bifidobacterium

Род Bacteroides

Синтез витаминов

lg KOE/g

Рисунок. Композиция микрофлоры кишечника и её эффекты (по Gibson G.R., 1995; Маевская М.В., 2000).

Различные нарушения состояния кишечного микробиоценоза могут возникать при воздействии на организм человека широкого круга факторов риска. Ниже представлены те из них, которые имеют наибольшее значение для клинической практики:

• Заболевания внутренних органов, прежде всего органов желудочно- кишечного тракта

• Стрессы, особенно хрониостресс

• Погрешности в питании (нерегулярное и/или несбалансированное по составу нутриентов питание)

• Острые инфекционные заболевания желудочно-кишечного тракта

• Снижение иммунного статуса различного генеза

• Ятрогенные воздействия:

• антибактериальная терапия;

• гормонотерапия;

• применение цитостатиков;

• лучевая терапия;

• оперативные вмешательства

• Ксенобиотики различного происхождения

• Нарушение биоритмов (десинхроноз)

• Повышенный радиационный фон

• Магнитные возмущения

До настоящего времени многие механизмы, формирующие конкретные варианты дисбаланса кишечной микрофлоры при воздействии различных по своей природе и значимости факторов риска остаются до конца невыяс­ненными. Следует полагать, что ответ на вопрос о том, являются ли изменения нормальной микрофлоры первичными или они развиваются только на фоне основного заболевания, не может быть однозначным. Как известно, в процессе адаптации человека к неблагоприятным факторам окружающей среды затрагиваются все системы организма. При этом закономерно происходят изменения в системе "организм человека - нормальная микрофлора".

Типичной реакцией целостного организма на различные воздействия является стрессовый адаптационный синдром, при котором стереотипно формируются изменения кишечного микробиоценоза. При стрессе, в условиях гипоксии слизистой оболочки, происходит переключение метаболизма эпителиоцитов с цикла Кребса на анаэробный гликолиз с активизацией гексозомонофосфатного шунта. При этом экзогенные (бактериальные) летучие жирные кислоты перестают использоваться колоноцитами в качестве основного источника энергии, начинает утилизироваться эндогенная глюкоза. Кроме того, при гипоксии эпителия происходит ухудшение продукции и качества слизи как основной среды обитания нормальной пристеночной микрофлоры. Такая автономизация эпителиальной подсистемы микробно-тканевого комплекса приводит к изменению метаболических взаимоот­ношений с представителями облигатной микрофлоры. Дополнительным фактором, способствующим редукции облигатной микрофлоры, является продукция токсических метаболитов кислорода (супероксид-ион, синглетный кислород, перекись водорода) как следствие активации гексозомонофос­фатного шунта [1, 4, 14]. В конечном итоге формируются количественные и качественные изменения состава микрофлоры.

Учитывая тот факт, что стрессовый адаптационный синдром представляет собой универсальную реакцию организма человека на многие факторы окружающей среды, следует полагать, что изменения нормальной микроф­лоры будут также иметь закономерный характер при воздействии стрессоров на человека.

Анализ современной отечественной и иностранной литературы, а также наши собственные данные позволяют говорить, что нарушения кишечной микрофлоры встречаются у 90-100% больных с заболеваниями внутренних органов. К ним относятся заболевания органов пищеварения (синдром раздра­женной кишки, хронические воспалительные заболевания кишечника, хрони­ческий гастрит, язвенная болезнь, хронические гепатиты, желчно-каменная болезнь, хронический панкреатит), сердечно-сосудистые заболевания (ишемическая болезнь сердца, миокардиодистрофии), обменные заболевания (ожирение, дислипопротеидемии, мочекаменная болезнь), онкопатологи­ческие процессы, аллергические и аутоиммунные заболевания (бронхиальная астма, ревматоидный артрит и другие диффузные заболевания соединитель­ной ткани), гинекологические заболевания (эндометриоз, дисменорреи) и многие другие клинические синдромы и патологические состояния [7, 11]. Можно с большой долей вероятности сказать, что любая патология внутрен­них органов сопровождается изменением кишечного микробиоценоза.

В свою очередь, сопутствующие дисбиотические изменения кишечника, достигающие определённого уровня, ухудшают клиническое течение основного заболевания. В этих условиях прогредиентно нарастает выражен­ность клинических симптомов, удлиняются сроки их существования, утяже­ляется общее состояние, ухудшаются показатели результатов лечения и качес­тво жизни пациентов. Важно, что если в ходе лечения не удалось добиться оптимизации состояния кишечного микробиоценоза, чаще наступают реци­дивы и варианты осложнённого течения основного заболевания.

Как известно, количественные и качественные изменения нормальной микрофлоры традиционно принято обозначать термином дисбактериоз или дисбиоз. Термин "дисбактериоз" впервые был введён A. Nissle в 1916 году для обозначения любых изменений в микрофлоре, наступающих под влиянием различных факторов. Более общим понятием является "дисбиоз", который подразумевает наличие изменений не только со стороны бактерий, но также вирусов, риккетсий, грибков. Существует множество определений данного понятия. Наиболее приемлемым будет следующее определение дисбиоза кишечника:

ДИСБИОЗ КИШЕЧНИКА - клинико-микробиологический синдром, характеризующийся количественными, качественными и топографическими изменениями нормальной кишечной микрофлоры, являющийся выражением адаптационных реакций системы "организм человека- нормальная микроф­лора", проявляющийся прогредиентным нарастанием клинических проявле­ний основного заболевания.

С позиций практикующего врача важно, что дисбиоз кишечника - это не клинический диагноз, а состояние, сопровождающее возникновение и развитие большинства заболеваний человека, первичным биологическим смыслом которого является поддержание нарушенного гомеостаза макроор­ганизма. Однако, при чрезмерном (по интенсивности или продолжительности) воздействии повреждающих (стрессирующих) факторов компенсаторные возможности системы "организм человека- нормальная микрофлора" исто­щаются, формируются нарушения микробно-тканевых взаимоотношений, носящие дезадаптивный характер, в результате чего изменённый кишечный микробиоценоз становится дополнительным, в ряде случаев решающим, фактором агрессии в отношении организма человека.