Выбрать страницу

Микробиом кишечника

Кишечный микробиом — совокупность всех микроорганизмов, которые колонизируют кишечник, имеет важное значение для здоровья человека. К микробиому кишечника относятся бактерии, грибки, вирусы и паразиты. Большое количество исследований показало, что дисбактериоз микробиома кишечника связан с различными заболеваниями. 

Тело человека состоит примерно из 10 трлн клеток. Микроорганизмы, обитающие на коже, на слизистых оболочках и в кишечнике, при симбиозе достигают количества, в 10 раз превышающее количество человеческих клеток.

Количество генов микробиома примерно в 30 раз превышает геном человека (Shreiner A. et al. 2015). Поэтому неудивительно, что благодаря влиянию бактериальной массы кишечника, вес которого до 1,5 кг, ему предоставляется статус независимого органа.

Функции микробиома

Бактерии не обязательно имеют положительную репутацию, поскольку они, как правило, считаются возбудителями болезней. Однако, они незаменимы для человека. Согласно современным исследованиям, более 1000 различных видов бактерий колонизируют человеческий организм, и каждый человек является домом для не менее 160 видов, которые прямо или косвенно участвуют в таких физиологических процессах, как метаболизм, иммунитет и защита от других возбудителей (Goeser F. 2012).

Резистентность к колонизации

Бактерии защищают кожу от инфекций и внешних факторов окружающей среды. Кроме Staphylococcus epidermidis, к бактериям микробиома кожи относятся пропиобактерии, включающие 16 видов, они относятся к естественной микробной флоре здоровой кожи (Lomholt H. B, Kilian M. 2010).

 Пищеварительный тракт взрослого человека колонизируют от 10 до 100 триллионов бактерий, которые могут быть отнесены как минимум к 500 — 1000 различных видов. Большинство, более 90% бактерий, образуют барьер для таких патологических бактерий, как сальмонелла, шигелла, кампилобактер и другие, которые попадают в организм с пищей, производя токсины для экзогенных бактерий.

Бифидобактерии и лактобациллы уже в первые несколько недель жизни колонизируют кишечник младенцев, которых кормят грудным молоком. Подкисляя кишечную среду, они защищают от поселения патогенных бактерий или грибов (Authenrieth I. 2000)

 Питательные вещества и витамины

Здоровая флора кишечника разлагает непереваренные пищевые компоненты и использует их для получения короткоцепочечных жирных кислот. Эти жирные кислоты не только способствуют гораздо лучшем производству энергии, но и являются источником энергии, а также играют главную роль в профилактике воспалительных заболеваний и рака толстой кишки. Другие бактерии имеют эффект подавления аппетита. (Chen Z. et al., 2014).

Кишечная флора также способна производить различные витамины. Род Bacteroides усиливает образование крови (Hahne D. 2013). Другие могут производить витамин K и положительно влиять на свертываемость крови (Conly J. & Stein K. 1992).

 Иммунная система

Бактерии стимулируют иммунную систему. С общей площадью поверхности более 200 м2 кишечник имеет наибольшую контактную поверхность с внешним миром. Из-за постоянного присутствия бактерий, грибов, вирусов, паразитов, их метаболитов, токсинов, аллергенов и пищевых антигенов кишечник составяет значительную часть приобретенного иммунитета.

 Бактериальное разнообразие

Как уже было сказано, микробиом состоит из бесчисленных видов бактерий. Многообразие бактерий в микробиоме, гарантирует стабильность бактериального сосуществования. Чем больше различных видов бактерий существует, тем стабильнее экосистема.

 Исследование индейцев Яномами показало, насколько современная цивилизация влияет на микробиом человека, благодаря диетам и лечению антибиотиками. Микробиом индейцев Яномами характеризуется высоким разнообразием, которое когда-либо определялось. В  среднем он примерно вдвое больше, чем у американцев (Clemente J. et al., 2015). Кроме того, междуусобная изменчивость микробиома настолько велика, что на сегодняшний день не найдено ни одного одинакового микробиома в тысячах тестируемых образцов.

 Если разнообразие нарушается неправильным питанием — возникают различные заболевания. Снижение разнообразия, особенно среди младенцев и стариков, делает их восприимчивыми к инфекциям клостридии, образующих токсины (Schumacher B.2014). При применении антибиотиков отдельные виды клостридий могут расти. Эти бактерии способны образовывать токсин, который вызывает сильную диарею и очень быстро становяться опасной бактерией в больницах, где много тяжелобольных пациентов лечатся антибиотиками.

 Энтеротипы

Значительная часть бактериальных генов находится в каждой кишке человека и образует так называемый основной микробиом. В зависимости от доминирующего рода бактерий его делят на три ентеротипа (Siezen R., Kleerebezem M.2011 г.).

 Бактериальная флора, которая характеризует энтеротип, имеет длительную устойчивость. Согласно исследованиям, после изменения многодневной диеты не было обнаружено существенных изменений энтеротипов. Поэтому эта классификация не позволяет говорить о кратковременных пищевых привычках пациентов. Энтеротипы не соотносятся с возрастом пациентов. Однако, индивидуальные характеристики микробиома могут иметь диагностическое и даже прогностическое значение для ряда заболеваний, таких как колоректальный рак, метаболический синдром, диабет и сердечно-сосудистые заболевания (Manimozhiyan A. et al., 2011).

 ■ Тип 1 характеризуется преобладанием микробов, которые производят масляную кислоту во время ферментативных процессов. Этот тип ассоциируется с высокой долей животных белков и жиров в рационе и является наиболее распространенным в западной популяции.

■ Тип 2, преобладает род, который играет главную роль в распаде гликопротеинов в слизистой оболочке кишечника. Этот тип встречается в группах населения, которые имеют высокую долю углеводов и простой сахар в своем рационе.

■ Тип 3 характеризуется относительно высоким процентом бактерий, которые связывают муцины и может расщеплять остатки сахара, которые он содержит. Кроме того, тип 3 демонстрирует относительно высокую долю бактерий, продуцирующих метан.

 Соотношение Firmicutes/Bacteroidetes

 Существует кореляция между соотношением некоторых бактерий и массой тела человека: чем меньше доля Firmicutes и больше доля Bacteroidetes — тем меньше масса тела.

 Разрушительное влияние на развитие «здорового» микробиома

 Неблагоприятные пищевые привычки, которые негативно влияют на развитие микробиома, уже могут проявляться в грудном возрасте — из-за употребления сбалансированной пищевой смеси в первые месяцы жизни. В подростковом и взрослом возрасте на развитие микробиома негативно влияют: стрессы, продукты и ингредиенты промышленного производства, такие как подсластители, алкоголь или токсины окружающей среды в продуктах. Кроме того, (ненужная) терапия антибиотиками, которая не разграничивает патогенные и физиологические микроорганизмы. Во время и после приема антибиотиков следует применять терапию пробиотиками или синбиотики для предотвращения дисбактериоза или восстановления «здорового» микробиома. (См. Раздел «Терапия микробиома»).

 Риски заболеваний, связанных с микробиомом

 Нарушение микробиома (дисбактериоз), уменьшение видового разнообразия или неправильную колонизацию можно считать факторами риска многочисленных заболеваний. К ним относятся:  нарушенная перистальтика (диарея или запор), синдром раздраженного кишечника, метаболические заболевания, такие как сахарный диабет, ожирение или нарушение жирового бмена, аутоиммунные заболевания, такие как аллергия или псориаз, хронические воспалительные заболевания кишечника (Colitis ulcerosa или болезнь Крона), злокачественные или даже невро- психические заболевания (Frank D. и др., 2011). Основа для этих наблюдаемых процессов может быть различного типа. Возможно  взаимодействие между рецепторами эпителиальных и иммунных клеток слизистой оболочки кишечника и продуктами бактериального метаболизма, такими как короткоцепочечные жирные кислоты или липополисахариды.

 Профиль риска заболеваний, связанных с микробиомом:

 ■ Метаболические заболевания

Ожирение, диабет второго типа, сердечно-сосудистые заболевания, безалкогольная жировая болезнь печени, алкогольная жировая болезнь печень

Синдром раздраженного кишечника

Раздраженный кишечник, Leaky-Gut-синдром, непереносимость гистамина, непереносимость пищи, SIBOS

Воспалительные заболевания кишечника

Хронические воспалительные заболевания кишечника, колоректальный рак, дисбактериоз, сниженная резистентность к колонизации, восприимчивость желудочно-кишечного тракта к инфекции

Аутоиммунные заболевания

Целиакия, ревматоидный артрит, псориаз, аллергия / астма, сахарный диабет 1 типа

Неврологические заболевания

Депрессия, синдром хронической усталости, расстройство спектра аутизма, болезнь Паркинсона, болезнь Альжейме

Кроме того, потенциально патогенные бактерии, образуют токсин A/B, вызывающий диарею, после лечения антибиотиками, а Helicobacter pylori, приводит к язве желудка и  двенадцатиперстной кишки, а также к раку желудка. Особое значение при Helicobacter pylori имеет антибиотикорезистентнисть к кларитромицину, которая становится все более распространенной.

БУДЬТЕ ЗДОРОВЫ!