Опасные и полезные Бактерии. Микробиота человека – новый взгляд на "микрофлору"

Опасные и полезные Бактерии. Микробиота человека – новый взгляд на "микрофлору"

Термин микробиом был впервые предложен в 2001 году для обозначения коллективного сообщества микроорганизмов. Микробиом представляет собой всё разнообразие бактерий, которые находятся как внутри, так и снаружи нашего организма.

Раньше в этом понимании использовался термин "микрофлора", но от него отказались. Все-таки "флора" - это растительный мир, а не огромное разнообразия микромира человеческого организма.

Новая эпоха в изучении кишечного микробиома наступила всего лишь 5-10 лет назад и связана с появлением молекулярно-генетических методов исследования. Они перевернули представления о микромире.

Пришло абсолютно новое понимание необходимости присутствия в человеческом организме дружественных нам микроорганизмов не только для нашего пищеварения, но и для тела и здоровья в целом.

Сегодня организм человека рассматривается как сложнейший суперорганизм. Это симбиотическое сообщество многочисленных эукариотических, прокариотических клеток, включая архибактерии и вирусы. Он обильно заселен микроорганизмами, численность которых составляет миллиарды. Количество видов бактерий колеблется от 2,5 до 4 тысяч, а штаммов – до 70 тысяч!

При этом микромир каждого человека индивидуален. Видовой состав относительно стабилен у каждого из нас. Общее содержание бактерий и количество их видов у разных людей может различаться в 12 – 2200 раз. Неповторим не только наш набор хромосом, но и свой набор микробиома.

Более 60% представителей всей микрофлоры колонизирует кишечник человека. Практически весь потенциал кишечной микробиоты локализован в толстой кишке.

Вредные Бактерии для человека. Откуда берутся Бактерии в организме?

Микробы заселяют кишечник человека уже через несколько часов после его рождения. У детей, вскармливаемых материнской грудью, микрофлору составляет преимущественно одна разновидность молочнокислых бактерий — бифидобактерии. Другие обязательные представители микробного заселения, в том числе кишечная палочка, пока присутствуют в незначительных количествах.

Именно бифидобактерии, вырабатывающие молочную и уксусную кислоты, создают кислую среду, которая губительно действует на болезнетворных микробов, например, на возбудителей дизентерии, сальмонеллеза. Поэтому дети, питающиеся грудным молоком, более устойчивы к кишечным инфекциям, чем малыши, находящиеся на искусственном вскармливании.

По мере введения прикорма и расширения рациона ребенка микробный пейзаж его кишечника становится более разнообразным и пестрым, в частности, увеличивается число ацидофильных (другая разновидность молочнокислых бактерий) и кишечных палочек, и они начинают несколько теснить бифидобактерии.

После того, как дети перестают получать грудное молоко и целиком переходят на обычные продукты питания, соотношение между различными представителями микробной флоры становится таким же, какое бывает у взрослых. Кишечная, ацидофильная палочки и бифидобактерии становятся равноправными партнерами.

А если ребенок с первых дней жизни находится на искусственном вскармливании. Такая микрофлора формируется сразу.

Какие есть полезные Бактерии. Состав и функции микробиоты

Полностью свободных от микроорганизмов органов, похоже, в норме не существует. Абсолютное большинство в нашем организме составляют анаэробные бактерии, которые технически трудно выявить с помощью методов классической бактериологии. Представления о микробиоте человека значительно расширились, когда для ее анализа стали использовать молекулярно-генетические методы.

К настоящему времени установлено, что самая населенная часть тела — пищеварительный тракт, где обитает 75–78% микроорганизмов — в основном бактерий (Firmicutes, Bacteriodetes, Actinobacteria и Proteobacteria), которых на два порядка больше, чем всех клеток человеческого тела. Около 20% микробиоты кишечника составляют археи. Правда, об их функциональном значении в микробиоценозе желудочно-кишечного тракта известно пока совсем немного, а о содержании вирусов — еще меньше. Однако считается, что вирусная составляющая микробиома (вириом) крайне разнообразна и также может влиять на здоровье человека.

Рис. 1. Естественная микробиота и физиологические условия в разных отделах пищеварительного тракта. Больше всего бактерий обитает в ротовой полости и в толстом кишечнике, где значения pH близки к нейтральным. Кислая среда желудка сдерживает рост бактерий, поэтому их там меньше всего. В тонком кишечнике разнообразие и численность микробных сообществ возрастает и достигает относительного максимума в подвздошной кишке. В толстом кишечнике перистальтика замедляется, pH повышается, что создает комфортные условия для размножения бактерий, участвующих в расщеплении углеводов и белков, синтезе витаминов и короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК) и т. д.

В разных участках пищеварительного канала, начиная от ротовой полости и заканчивая прямым отделом толстой кишки, бактерии находятся под постоянным воздействием различных физико-химических и биологических факторов (рис. 1). На выживании и видовом составе микробиоты сказываются содержание кислорода, температура и кислотность среды, количество слизи, уровень секреторного иммуноглобулина A (IgA) и антимикробных пептидов-дефенсинов. Например, лишь несколько видов бактерий способны достичь кишечного эпителия, покрытого сплошным слоем слизи (рис. 2). Кроме того, состав микробиоты зависит от диетических предпочтений хозяина, его генетических особенностей и состояния иммунной системы.

Рис. 2. Схема распределения слоя муцина в разных отделах желудочно-кишечного тракта: 1  — в желудке, 2  — в двенадцатиперстной кишке, 3  — в тонкой кишке, 4  — в подвздошной кишке, 5  и  6  — в проксимальном и дистальном отделах толстой кишки (doi:10.1111/imr.12182). Видно, что эпителиальные клетки желудка и толстой кишки покрыты двумя слоями муцина (выделены различными оттенками зеленого ), а других отделов кишечника — только одним. Бактерий ( красные точки ) больше всего в толстой кишке, но и там, вопреки устоявшемуся мнению, они не контактируют с эпителиальными клетками, так как не могут проникнуть в плотный внутренний слой муцина

Индивидуальный состав микроорганизмов начинает формироваться еще в раннем детстве. Первые бактерии, с которыми встречается человек в момент рождения, — преимущественно аэробные (кишечная палочка, стрептококки, энтерококки, лактобациллы и стафилококки). Но уже в первую неделю жизни новорожденного, питающегося молоком матери, их сменяют анаэробные бифидобактерии (Bifidobacteriaceae). Причины данного явления стали понятны, когда был секвенирован геном Bifidobacterium longum spp. infantis и обнаружен участок, содержащий гены гликозидаз — ферментов, расщепляющих олигосахариды женского грудного молока до моносахаридов. Очевидно, без этих бифидобактерий в желудочно-кишечном тракте ребенок не сможет эффективно усваивать поступающую пищу, что отразится на его развитии. С завершением грудного вскармливания рацион ребенка расширяется, и в составе его микробиоты начинают доминировать Bacteriodetes и Firmicutes. В дальнейшем у каждого человека устанавливается индивидуальный набор микроорганизмов, и больше никаких возрастных изменений в составе микробиоты не происходит.

Вредные Бактерии название. ВОЗ опубликовала список самых опасных супербактерий

Всемирная организация здравоохранения впервые опубликовала список из 12 опаснейших бактериальных угроз — отдавая приказ на марш фармацевтической отрасли. Бактерии в списке разделены на три категории: критические опасные, сильно опасные и средне опасные.

Фото: Alexander Kovalenko/Shutterstock /

Всемирная организация здравоохранения впервые опубликовала— отдавая приказ на марш фармацевтической отрасли. Бактерии в списке разделены на три категории: критические опасные, сильно опасные и средне опасные.

«Устойчивость к антибиотикам растет, и у нас кончаются варианты лечения. Если мы оставим ситуацию на откуп рыночным силам, новые антибиотики, которые нам очень нужны, не будут вовремя разработаны», — цитирует автор материала доктора Мари-Поль Кини из ВОЗ.

Три бактерии были названы критически опасными:

• Акинетобактерия Баумана устойчива к важной группе антибиотиков под названием карбапенемы. Бактерия может вызывать целый ряд инфекций у госпитализированных пациентов, включая пневмонию или кровяные инфекции.
• Синегнойная палочка также устойчива к карбопенемам. Она может вызывать кожную сыпь и ушные инфекции у здоровых людей, а также серьезные кровяные инфекции и пневмонии у пациентов в больницах.
• Энтеробактерии резизстентны как к карбопенемам, так и к цефалоспоринам. Это семейство бактерий живет в кишечнике человека и включает, к примеру, кишечную палочку и сальмонеллу.

 

Бактерии, которая вызывает туберкулез, в списке нет — потому что необходимость новых антибиотиков для борьбы с ней уже была заявлена как важнейшая.

Международная команда экспертов, составившая список, призвала ученых и фармацевтические компании сосредоточиться на поиске лекарств против грамотрицательных бактерий. Это связано с тем, что в последнее время фармацевтические компании тратили больше усилий на разработку антибиотиков против грамположительных бактерий — вероятно потому что их проще и дешевле создать.

Грамотрицательные бактерии обычно живут в кишечникеимогутвызыватьсерьезные инфекции кровотока или мочевыводящих путей. Грамположительные бактерии обычно обнаруживаются не внутри организма, а на коже или в ноздрях.

Бактерии в списке были расположены в соответствии с их резистентностью к антибиотикам, количеством летальных исходов, частотой заражения вне больниц и тем, во сколько лечение этих инфекций обходится системам здравоохранения.

Критически опасные бактерии — это те, что вызывают серьезные инфекции и зачастую кончаются смертью пациентов в больницах. Они не очень часты, но дороги в смысле лечения.

Шесть «сильно опасных» бактерий — это те, для борьбы с которыми нужны новые антибиотики. Эти бактерии вызывают инфекции у здоровых людей. Среди них — бактерия, которая вызывает гонорею, для лечения которой сегодня почти нет эффективных средств.

Три оставшиеся бактерии — это те, что становятся все более резистентными к существующим антибиотикам. Среди них — пневмококк (или стрептококк пневмонии), который не поддается лечению пенициллином. Он вызывает пневмонию, ушные инфекции, гайморит, синусит, а также менингит и кровяные инфекции.

Вот список:

Критически опасные бактерии

1.   Акинетобактерия Баумана, устойчива к карбапенемам

2.   Синегнойная палочка, устойчива к карбапенемам

3.   Энтеробактерии, устойчивы к карбапенемам

 

Сильно опасные бактерии

4. Энтерококк фэциум, устойчив к ванкомицину

5. Золотистый стафилококк, устойчив к метициллину и ванкомицину

6. Хеликобактер пилори, устойчив к кларитромицину

7. Кампилобактер, устойчив к фторхинолону

8. Сальмонелла, устойчива к фторхинолону

9. Гонококк, устойчив к цефалоспорину и фторхинолону

 

Средне опасные бактерии

10. Пневмококк, не восприимчив к пенициллину

11. Гемофильная палочка, устойчива к ампициллину

12. Шигелла, устойчива к фторхинолону.

Полезные и вредные Бактерии таблица. Что такое микрофлора кишечника

Флора кишечника - это то, что человек получает с момента рождения и развивает на протяжении первых 7-10 лет. Со временем набор микроорганизмов становится разнообразнее и состоит из лактобактерий, бифидобактерий, грибков и кишечных палочек. Все они живут в дружном соседстве не только между собой, но и с патогенной микрофлорой, не позволяя ей размножаться и причинять организму вред.

Считается, что патогенная микрофлора составляет не более 15% от общей массы бактерий. А всего ученые умы насчитывают около 100 триллионов простейших микроорганизмов в нашем кишечнике, вес которых составляет в среднем 1,5 килограмма.

В норме, питанием и образом жизни человек способен длительно поддерживать удачный симбиоз своих поселенцев. Понимание этого процесса поможет значительно повысить качество жизни и здоровья.

За что отвечает микрофлора кишечника

Пищеварение

Одна из важнейших функций кишечных бактерий - участие в процессе переваривания пищи. Это такой гигантский завод по очистке зёрен от плевел. Когда вся поступающая пища, белки, жиры и углеводы расщепляются под воздействием ферментов, работу которых активизирует кишечник. Кишечник - финальная, но самая трудоемкая и времезатратная часть процесса пищеварения. Именно там с помощью микробиома запускается процесс сортировки полезных веществ от ненужного мусора. От того насколько здоров кишечник и весь пищеварительный тракт, зависит и качество сортировки пищи, и количество полезных веществ, которые всасываются и усваиваются именно в кишечнике.

Защита

Один в поле не воин - фраза, которая удачно характеризует работу кишечника. Чем меньше в нём “хороших” бактерий, тем больше места достается “плохим”. Полезные бактерии в процессе жизнедеятельности подавляют рост возбудителей инфекционных заболеваний, поддерживая тем самым защитные функции всего организма.

Иммунитет

Когда защита организма сильна, болезнь не пройдет. И большую роль в этом играет иммунитет, родина которого - кишечник. Как это происходит? Кишечные бактерии стимулируют синтез иммуноглобулинов – особых белков, повышающих защитные силы организма в отношении опасных инфекций. Иммуноглобулины населяют стенки кишечника, при достаточном количестве которых патогенные микроорганизмы не проникают. Также полезные бактерии содействуют созреванию системы фагоцитирующих клеток (неспецифический иммунитет), способных к поглощению и уничтожению патогенных микробов.

Синтез витаминов

Дружественные бактерии, живущие в кишечнике жизненно необходимы человеку для синтеза, хранения и поставки витаминов в организм:

• Витамин В-12
• Фолиевая кислота / Витамин В-9
• Витамин К
• Рибофлавин / Витамин В-2
• Биотин / Витамин В-7
• Никотиновая кислота / Витамин В-3
• Пантотеновая кислота / Витамин В-5
• Пиридоксин / Витамин В-6
• Тиамин / Витамин В-1

Среди них такие, которые нигде больше в организме не вырабатываются. Эта миссия возложена на бактерии. Витамины группы В жизненно необходимы человеку. Они содержат в порядке нервную систему, участвуют в обменных процессах, помогают противостоять стрессам и депрессии. Если нарушена микрофлора, синтез витаминов не происходит должным образом и неприятных последствий не избежать. Кроме того, никакие курсы витаминов не помогут. Вы не ощутите положительный эффект просто потому, что они не будут всасываться в кишечнике.

Самые опасные Бактерии. Тяжелый случай

В 2008 году в педиатрическое отделение при Университете Аристотеля (Греция) поступила десятилетняя девочка с царапиной на локте правой руки. У ребенка в последние три дня держалась высокая температура 40 градусов, и она с трудом могла двигать правой ногой. Врачи диагностировали воспаление правого тазобедренного сустава. Заподозрив бактериальную инфекцию, врачи назначили антибиотик клоксациллин. Тогда они еще не знали, что столкнулись со смертельно опасным противником.

Состояние девочки ухудшалось с каждым часом. Проявились симптомы поражения мозга и серьезные нарушения дыхания из-за проникновения инфекции в легкие. Стало ясно, что клоксациллин не помогает, поэтому было назначено сразу несколько новых антибиотиков. На пятый день рентген показал обширное поражение правой бедренной кости и прилегающей мышечной ткани. Доктора провели дренирование мягких тканей на ноге и выпустили гной, в котором кишели метициллинрезистентные золотистые стафилококки (МРЗС).

Микробные культуры золотистого стафилококка

Фото: Andrei Papkou

Девочка находилась в критическом состоянии целую неделю, после чего ее самочувствие стало улучшаться благодаря интенсивной терапии. Однако инфекция терроризировала организм ребенка в течение нескольких месяцев, бактерии практически «объели» кость. На полное восстановление организма после тяжелой инфекции потребовалось три года. Девочке сильно повезло, потому что благополучный исход составляет лишь небольшой процент подобных случаев.

МРЗС обычно связан с внутрибольничными инфекциями. Иными словами, пациенты в больницах, имеющие раны и ослабленный иммунитет, являются основной группой риска. Золотистый стафилококк способен выживать в почти стерильных условиях и распространяется несмотря на дезинфекцию. Но, к сожалению, МРЗС встречается и за пределами больниц, в этом случае он называется бытовым. Именно его подхватила десятилетняя пациентка через обыкновенную царапину. Стафилококк может и не вызвать инфекции, но если организм по какой-то причине ослаблен, последствия могут быть катастрофическими.

Бактерии полезные для человека. Бактерии —, что это? Полезные и вредные Бактерии

Бактерии — это микроорганизмы, встречающиеся во всех средах и играющие важную роль в организме.

Они исчисляются квинтиллионами, и по понятным причинам нам известна только лишь их часть. Бактерии также присутствуют в организме человека, и на их долю может приходиться до 2 килограммов общей массы тела. По этой причине к ним стоит присмотреться повнимательнее.

Что такое бактерии?