По данным проекта «Микробиом человека», микробиота кишечника состоит из 2172 видов микроорганизмов. 93,5% составляют четыре основных бактериальных вида: фирмикуты (лактобациллы), бактероиды, протеобактерии и актинобактерии (бифидобактерии). Они взаимодействуют как друг с другом, так и с разными системами нашего организма. От того, насколько сбалансированным будет это взаимодействие, напрямую зависит состояние нашего здоровья.
Под микробиотой кишечника понимают совокупность микроорганизмов, которые обеспечивают нормальную жизнедеятельность человека. Микробиота выполняет пищеварительную, иммунную, антитоксическую, защитную и моторно-эвакуаторную функции. Поэтому нормальные взаимоотношения между населяющими наш кишечник микроорганизмами очень важны для нашего здоровья.
Кто за что отвечает?
Прежде всего микробиота кишечника выполняет барьерную (защитную) функцию. Взаимодействуя с иммунной системой, комменсальные микроорганизмы (полезные микробы, не причиняющие вреда и находящиеся в слое слизи) обеспечивают надежную защиту от болезнетворных бактерий, говорит врач-гастроэнтеролог, заместитель директора МНКЦ имени А.С. Логинова по научной работе, доктор медицинских наук Елена Сабельникова. Кроме того, микробиота кишечника активно участвует во всасывании и усвоении питательных веществ, стимулирует и регулирует синтез определенных веществ. Если от общих слов перейти к конкретике, то комменсальные микроорганизмы:
- уменьшают колонизацию патогенными бактериями - обеспечивает колонизационную резистентность);
- формируют дополнительный барьер за счет своей биомассы – поддерживают барьерную функцию кишечного эпителия;
- метаболизируют питательные вещества и делают их доступными для организма – участвуют в процессах пищеварения и абсорбции;
- поглощают ионы и синтезируют необходимые для организма витамины, участвующие в обмене веществ – участвуют в синтетической стимуляции синтеза биологически активных веществ;
- взаимодействуют с клетками иммунной системы кишечника – макрофагами, Т-киллерами и т.п.
Формирование микробиоты
На каждом этапе жизни человека в микробиоте происходят соответствующие изменения, продолжает эксперт. Исследуя внутриутробное развитие плода, ученые пришли к выводу: то, что будущий ребенок получает из амниотической жидкости, плаценты, становится первыми микробами, с которыми сталкивается младенец. Эти первоначальные микроорганизмы способствуют дальнейшему развитию микробиоты малыша.
Очень важно, каким способом произошло рождение ребенка – естественным путем или с помощью кесарева сечения, считает Елена Сабельникова. У рожденных самостоятельно в кишечнике преобладают бактерии превотелла и лактобациллы, которые попадают в организм новорожденного из влагалища матери. У рожденных с помощью кесарева сечения доминируют стрептококки, попадающие к ребенку из кожи матери.
Также не менее важен способ вскармливания. При грудном вскармливании в кишечнике преобладают лактобациллы и бифидобактерии, при искусственном – энтерококки, бактероиды, стрептококки, клостридии и энтеробактерии, перечисляет эксперт.
Состав микробиоты кишечника ребенка начинает «взрослеть» к трем годам. В этом возрасте он уже максимально приближен к составу микробиоты кишечника взрослого человека. Причем у взрослых микробиота гораздо разнообразнее, чем у детей.
На формирование кишечной микробиоты влияют также регион проживания, этническая принадлежность, пищевые привычки, которые во многом зависят от региона проживания. Если в пище преобладают животные белки, насыщенные жиры, в микробиоте будут доминировать бактероиды. Если человек предпочитает углеводы или простые сахара – в микробиоте будет больше всего бактерий рода превотелла. Фирмикуты больше характерны для тех, в чьем рационе в изобилии присутствует кле5тчатка, сообщает госпожа Сабельникова.
Влияет на состав микробиоты кишечника и прием лекарственных препаратов. Например, антибиотики вмешиваются в синтез клеточной стенки бактерий, иными словами, нарушают деление клеток в месте своего воздействия. Антимикробные препараты также влияют на синтез белков, которые нужны для выживания бактериальных клеток, то есть для размножения, синтеза клеточной стенки бактерий, переработки питательных веществ. Данные пре6параты разрушают еще и бактериальную ДНК.
Ингибиторы протонной помпы повышают рН желудка, что способствует проникновению и колонизации болезнетворных бактерий в кишечнике и в конечном счете может привести к дисбиозу кишечника. Из-за такого воздействия увеличивается риск клостридиальной инфекции, сальмонеллеза и колонизации кишечника кампилобактерами.
К чему приводят изменения?
Трансформируясь и подвергаясь воздействию различных факторов, микробиота меняется, причем не всегда в лучшую сторону. Уже сейчас различные заболевания все чаще связывают с ее определенным видовым составом.
Доказаны три возможных механизма, при помощи которых кишечные микроорганизмы могут воздействовать на органы и системы (не только на кишечник):
- Поглощение питательных веществ из пищи или продукция микробных метаболитов – короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК) и витаминов.
- Регулирование системного иммунного ответа.
- Обеспечение колонизационной резистентности.
Возьмем воспалительные заболевания кишечника. Исследования на животных показали, что микробная среда предотвращает развитие колита у генетически восприимчивых к этому заболеванию мышей. У людей активность заболевания выше в отделах кишечника с высокой популяцией бактерий (в толстой кишке) и с относительным застоем кишечного содержимого (в терминальном отделе подвздошной кишки и в прямой кишке). Определенные микробы могут играть роль в стимуляции или подавлении воспаления. Микробиота пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника не так разнообразна, как у здоровых людей, в ней меньше противовоспалительныцх видов бактерий.
Снижение количества лактобацилл и бифидобактерий приводит к нарушению синтеза КЦЖК, иммунологической и бактерицидной активности, что отрицательно влияет на функции и стабильность микробиоты. Правда, оговаривается эксперт, пока трудно установить, являются ли изменения в микробиоте причиной или результатом воспаления или лечения или это результат и того, и другого.
Методы коррекции
Методы коррекции кишечного дисбиоза:
- пересмотр рациона;
- направленная терапия – кишечные антисептики, про- и пребиотики, синбиотики, бактериофаги, системные антибиотики;
- трансплантация фекальной микрофлоры.
Природные пребиотики содержатся в продуктах, богатых клетчаткой – в овощах, фруктах, цельном зерне и бобовых (фасоль, горох). Некоторые синтетические пребиотики включают в себя инулин, а также доступные олигосахариды. Кишечная микрофлора использует эти поглощенные волокна, преобразуя их в КЦЖК - бутират, пропионат и ацетат. КЦЖК нормализуют стул, улучшают усвоение кальция, снижают риск колоректального рака, улу4чшают обмен веществ в клетках слизистой оболочки кишечника.
Пищевые волокна эффективно улучшают симптомы синдрома раздраженного кишечника, информирует Елена Сабельникова. Растворимая клетчатка значительно уменьшает боль и дискомфорт в животе. Чтобы поддерживать нормальный состав кишечной микробиоты, в ежедневный рацион следует обязательно включать продукты, содержащие клетчатку.
Пробиотики могут использоваться при лечении пациентов с легкой и умеренной активностью колита в период ремиссии. Недостаточная активность данных препаратов может быть связана с:
- неспособностью определить идеальную комбинацию пробиотических штаммов;
- назначением лечения в течение малого периода времени;
- слишком поздним вмешательством в течение заболевания, когда патогенная микрофлора уже сформировалась.
Требования к пробиотикам:
- род, вид, штамм бактерий должны соответствовать текущим научно признанным названиям;
- штаммы должны выживать при прохождении через кишечник;
- штаммы должны изменять кишечный микробиом;
- бактерии должны быть безопасны;
- продукт и/или штамм должны быть исследованы.
Прошлое и будущее
Наиболее распространенными родами бактерий в кишечнике являются бактероиды, клостридии, руминококки, пептококки, пептострептококки, лактобациллы и бдифидобактерии. Узнать об этом помог отнюдь не привычный анализ кала на дисбактериоз, который так любят сдавать некоторые люди. Он уже уходит в прошлое. На первый план выдвигается определение РНК микроорганизмов. Пока что данное исследование проводится в научных целях, но в будущем, уверены специалисты, оно все активней будет использоваться и в рутинной клинической практике.