дисмикробизъм
микрофлора се състои от микроорганим (бактерии, необходими за нормалното функциониране на храносмилателния тракт), които живеят в храносмилателния тракт и са във взаимозависима връзка с човешкото тяло (коменсализъм), като храносмилателният тракт е необходимото местообитание за развитието на тези бактерии, а бактериите от своя страна произвеждат съставни елементи, необходими на тялото. На чревно ниво има между 300 и 1000 различни вида. Повечето бактерии се намират в дебелото черво, принадлежащи към следните видове: Бактероиди, Клостридий, Fusobacterium, Eubacterium, Руминокок, Пептококи, Bifidobacterium, Пептострептококи. Те се срещат в по-малка пропорция Ешерихия и Лактобацилус. Бактериите, принадлежащи към вида Bacteroides, съставляват 30% от общото количество. Тези микроорганизми изпълняват множество функции: ферментират неусвоени храносмилателни продукти, играят роля в имунитета, предотвратяват развитието на вредни бактерии, произвеждат витамини (биотин, витамин К) и хормони.
При дисбаланси на микрофлората някои от видовете са отговорни за инфекции и дори могат да участват в патогенезата на храносмилателните новообразувания.
Микрофлора и диета
Диетата влияе значително върху чревната микрофлора. Проучванията показват връзката между микрофлората и храната. Между трите преобладаващи вида Превотела, Бактероиди и Руминококи и хранителните съединения има тясно определяне. По този начин Prevotella е преобладаваща в диетата, богата на въглехидрати, Bacteroides се свързва с диета протеин, аминокиселини и наситени мазнини.
Микрофлората може да бъде променена след продължителна диета. Доказано е, че хората, които са имали диета, основана на наситени протеини и мазнини (с микрофлора, доминирана от Bacteroides), които са спазвали диета, базирана на въглехидрати, ще имат след дългосрочна диета микрофлора, доминирана от Prevotella.
Ролята на диетата върху състава на микрофлората е огромна. Проучванията показват, че кърмените бебета имат по-голяма популация от полезни бактерии, особено Bifidobacter в сравнение с кърмените бебета.
Ролите на чревната микрофлора
Микрофлората е от съществено значение за храносмилателния тракт. Тези микроорганизми играят множество роли: усвояване на хранителни съединения, които не са усвоени, стимулира растежа на клетките, предотвратява размножаването на вредни бактерии, роля на защита срещу болести, стимулира имунната система.
Ферментацията и абсорбцията на неусвоени въглехидрати се извършват от някои бактерии, които разполагат с ензимното оборудване, необходимо за определени полизахариди. Въглехидратите, които тялото не може да усвои без помощта на тези бактерии, са: фибри, полизахариди, нишесте и захари, които не могат да бъдат усвоени като лактоза при непоносимост към лактоза. В резултат на този процес възниква метеоризъм (подуване на корема), тъй като храносмилането на въглехидратите води до газове.
Друг вид ферментация е протеолитичната ферментация, по-неблагоприятна за организма, тъй като води до токсини и канцерогени. Следователно диетата с ниско съдържание на протеини намалява излагането на токсини.
След процеса на ферментация, интралуминалното рН намалява чрез производството на млечна киселина и мастни киселини, което предотвратява разпространението на патогенни видове и улеснява развитието на микрофлората. В същото време рН благоприятства отделянето на канцерогенни вещества.
Микрофлората има и трофични ефекти, тъй като стимулира растежа на епителните клетки и контролира разпространението и диференциацията на тези клетки. Това може да предотврати увреждане на чревната лигавица. Също така, микрофлората, прилепнала към чревната лигавица, е бариера, която предотвратява инвазията на чревната стена от патогенни бактерии чрез състезателен механизъм, в който чревната микрофлора е победител (микрофлората произвежда бактериоцини, които имат инхибираща роля върху патогенните бактерии в храносмилателния тракт); това предотвратява заболявания като псевдомембранозен колит (причинен от Clostridum difficile).
В допълнение, чревната микрофлора стимулира развитието на лимфоидна тъкан, свързана с чревната лигавица, с роля в антиинфекциозната защита. Микрофлората стимулира производството на антитела от лимфоидната тъкан, свързана с лигавицата, антитела, които са насочени срещу патогенни бактерии и които не действат срещу микрофлората, за което тя развива толерантност от детството. Микрофлората населява червата от раждането. С прекратяването на кърменето факултативната анаеробна микрофлора става напълно анаеробна.
Последните проучвания показват, че чревната микрофлора играе централна роля в експресията на чревни TLR, които участват в възстановяването на чревни наранявания (например радиационно увреждане).
Микрофлората влияе върху феномена на орална толерантност, който предполага, че имунната система не предизвиква реакции срещу антигени, влезли в храносмилането. Това предотвратява хиперреактивността на организма, тъй като се появява при алергии и автоимунни заболявания.
Микрофлората също играе метаболитни роли: синтеза на биотин и фолиева киселина, както и усвояването на магнезий, калций и желязо. Той играе основна роля в метаболизма на канцерогенни съединения в храната, които могат да бъдат микрокомпоненти или макрокомпоненти. Сред микрокомпонентите споменаваме хетероцикличните амини, които са резултат от приготвянето на месо и риба при високи температури, вещества, които предизвикват образуването на тумори в органи като гърдата, дебелото черво или простатата. Макрокомпонентите се отнасят до мазнини и натриев хлорид, които се консумират в излишък, насърчават развитието на тумори на гърдата и дебелото черво (причинени от прекомерна консумация на мазнини) и стомашни новообразувания (причинени от натриев хлорид).
Микрофлората участва в превенцията на алергии (които са анормални реакции на имунната система към безвредни антигени). Изследванията върху детската микрофлора показват, че бъдещите кандидати за алергии са тези деца, които имат слабо развита микрофлора. Обяснението се основава на стимулирането на имунната система от ефективна микрофлора, която в случай, че се промени, няма да има силна защитна роля с появата на алергии.
Някои проучвания подчертават участието на микрофлората в превенцията на възпалителни заболявания на червата (болест на Chron и улцерозен колит). Някои бактерии могат да предотвратят възпалението. Прилагането на пробиотици в диетата влияе положително на лечението на възпалителни заболявания на червата.
Дисбаланс на чревната микрофлора
Няколко фактора могат да повлияят на чревната микрофлора: нерационално използване на антибиотици, фармацевтични продукти, бременност, отслабване, диета.
Злоупотребяваните антибиотици, понякога неподходящи (пациентът няма бактериално заболяване, често етиологията е вирусна), могат да намалят броя на бактериите в микрофлората, в допълнение към основния ефект от унищожаването на бактериите при инфекциозно огнище. Унищожаването на микрофлората влияе върху имунитета и храносмилането. Поглъщането на антибиотици може да бъде пряко по време на инфекциозен процес или индиректно, като се консумира месо, което идва от животни, лекувани с антибиотици. Антибиотиците могат да имат дразнещ ефект върху чревния тракт, причинявайки диария (диария, свързана с употребата на антибиотици). Друг вреден ефект на бактериите е увеличаването на броя на устойчиви на антибиотици бактерии, които причиняват състояния, които са трудни за лечение с антибиотици.
С промяната на микрофлората се засягат процесите, в които тя участва: намалява ферментацията на въглехидратите, метаболизмът на жлъчните киселини, които имат дразнеща роля върху чревната лигавица, предизвиква диария. Неабсорбираните въглехидрати увеличават осмоларността на изпражненията и задържат вода в червата, причинявайки водниста диария.
Намаляването на броя на коменсалните бактерии благоприятства развитието на патогенни бактерии, вредни за тялото като Clostridium difficile и Salmonella kedougou. Лечението на инфекция с Clostridium difficile включва трансплантация на чревна микрофлора, взета от изпражненията на донора. Проучванията оценяват ефективността на тази процедура на 90%, с много малко странични ефекти.
Микрофлората може да бъде променена при сериозни заболявания, при които се появява чревна исхемия, пациентът има трудности при хранене, имуносупресия. При тези заболявания интересът е насочен към селективно обеззаразяване на храносмилателния тракт (това лечение цели само унищожаването на патогенни бактерии).
Фармакобиотиците се отнасят до лечението с пробиотици, които съдържат коменсални бактерии, пребиотици или генетично модифицирани коменсални бактерии. Пробиотиците имат противовъзпалителна роля в червата. Пребиотиците са взети от диетата, те насърчават разпространението на чревната микрофлора. Получени са обещаващи резултати за ефективността на пробиотиците при възпалителни заболявания на червата, инфекции, диария, рак и артрит.
При напреднала бременност микрофлората показва промени в смисъла на нейното намаляване, но не влияе върху промяната в здравето на майката или детето. Микрофлората на новороденото е подобна на микрофлората на майката през първия триместър.
Загубата на тегло причинява промени в микрофлората, в смисъл на развитието на някои видове спрямо други. Основният вид, който се размножава, е представен от Bacteroides, които се увеличават пропорционално със загуба на тегло.
Диетата също влияе върху развитието на микрофлората и съотношението между видовете. По този начин диетата, базирана на консумацията на протеини, свързана с умерена консумация на въглехидрати, ще определи развитието на микрофлора, при която доминиращите видове са Roseburia и Eubacterium rectal, а в случай на асоциация с ниски количества въглехидрати тези видове се развиват по-малко.
Патогенната роля на микрофлората
Освен защитната роля на микрофлората трябва да се споменат и нейните патологични последици: тези коменсални бактерии произвеждат токсини и канцерогенни елементи, отговорни за състояния като полиорганна недостатъчност, сепсис, рак на дебелото черво и възпалителни заболявания на червата. По този начин балансът се поддържа в контекста на адекватна бактериална популация (нито много висока, нито много ниска). Човешкото тяло е снабдено с ензими с роля за поддържане на този баланс.
Бактерии като Bacteroides и Clostridium са свързани с повишен риск от рак, а бактерии като Lactobacillus и Bifidobacter предотвратяват развитието на рак.
Тези полезни бактерии могат да станат вредни, когато преминат през чревната лигавица (вътрешен чревен слой), достигайки екстраинтестиналната ситуация, когато тези бактерии се размножават твърде много. Това разпространение настъпва, когато имунитетът на гостоприемника е намален или когато пропускливостта на чревната лигавица се увеличи. При цироза чревната пропускливост се увеличава.
При възпалително заболяване на червата се счита, че патогенният механизъм намалява имунитета и предизвиква автоимунен процес, в който могат да участват както коменсални, така и патогенни бактерии. Смята се, че възпалението от възпалително заболяване на червата се причинява от повишена пропускливост на лигавицата на дебелото черво, ситуация, при която бактериите проникват в червата, причинявайки възпаление. Все още не е ясно дали възпалението се дължи на патогенни бактерии или има непоносимост към коменсални чревни бактерии, които могат да станат вредни. При възпалителни заболявания на червата плътността на микрофлората е по-висока, отколкото при здрави индивиди. Но фактът, че антибиотиците нямат ефект при улцерозен колит, противоречи на участието на тези бактерии в патогенезата. При болестта на Crohn обаче антибиотиците носят полза. При пациенти с болест на Chron и улцерозен колит е установено намаляване на популацията, принадлежаща към вида phyla Firmicutes и Bacteroidetes. Лечението на възпалителни заболявания на червата включва пробиотици.
Лечение
Пробиотици и пребиотици
Те имат роля за възстановяване на чревната микрофлора. Нараства интересът към тези терапии при състояния като свързана с антибиотици диария, инфекция с Clostridium difficile, синдром на раздразненото черво, възпалително заболяване на червата.
Пробиотиците съдържат бактерии като Lactobacillus и Bifidobacter, които стимулират развитието на микрофлора. Пребиотиците са несмилаеми въглехидрати, които подпомагат ферментацията на субстратите от бактерии.
Трансплантация на фекална микрофлора
За първи път е предложено през 1958 г., когато лекарите в Денвър прилагат здрави фекалии от здрави донори на пациенти с мембранозен псевдоколит, причинен от инфекция с Clostridium difficile (най-често срещаният зародиш, инкриминиран при вътреболнична инфекциозна диария), за да възстановят микрофлората, изменена с антибиотици. прилагани за това състояние. Повечето пациенти с инфекция с Clostridium difficile реагират ефективно на антибиотична терапия, но 25% имат повтаряща се инфекция. Само пациенти с тежка инфекция с Clostridium difficile, която е устойчива на антибиотична терапия, трябва да имат трансплантация на микрофлора. Проучванията показват, че този метод е 90% ефективен при лечение на рецидивираща инфекция.
Методът обаче не се прилага рутинно през последните 50 години, тъй като има нежелание към тази по-малко елегантна техника, няма достатъчно донори и няма резултати от рандомизирани проучвания за тази цел.
Съвременната тенденция е да се замени трансплантацията на фекална микрофлора с пречистени смеси, получени от бактериални култури. По този начин задържането, което съществува към трансплантацията, може да бъде елиминирано и в същото време се предотвратява замърсяването с патогенни микроби в контекста на фекалната трансплантация.