Основні фізіологічні функції кишково-бактеріальної флори

Згідно з теорією збалансованого харчування, колонізація бактеріальною флорою травного тракту вищих організмів є небажаним і певною мірою шкідливим побічним ефектом. Однак бактеріальна флора шлунково-кишкового тракту не тільки не шкідлива, а й необхідна для нормального розвитку фізіологічних функцій макроорганізму, а її філогенетичний та онтогенетичний розвиток тісно пов'язаний з біоценозом мікроорганізмів.

Мікрофлора травної системи також впливає на її функціональні характеристики. Зокрема, бактеріальні ентеротоксини суттєво впливають на проникність кишечника. У більшості випадків ферментативна активність тонкого кишечника у безмікробних організмів вища, ніж у нормальних. Однак є дані, що рівень дисахаридазної активності тонкого кишечника у безмікробних та нормальних щурів однаковий. Дані щодо панкреатичних ферментів також суперечливі. За одними даними, їх активність у безмікробних тварин вища, ніж у нормальних, тоді як за іншими – однакова. Нарешті, слід зазначити, що дисбактеріоз призводить до зниження ферментативної активності тонкого кишечника та, відповідно, до порушень мембранного травлення.

Кишкова мікрофлора визначає ставлення до імунного захисту організму. Розглядаються два механізми місцевого імунітету. Перший з них – це пригнічення адгезії бактерій до кишкового слизу, опосередковане місцевими антитілами, включаючи IgA. Другий механізм – це контроль кількості певної бактеріальної популяції, локалізованої на поверхні слизової оболонки кишечника, завдяки наявності антибактеріальних антитіл у цій ділянці. Порівняно з нормальними тваринами, безмікробні організми містять лише 10% клітин, що продукують IgA, який бере участь у місцевому імунітеті. Водночас було продемонстровано, що вміст загального білка, альфа-, бета- та гамма-глобулінів у плазмі крові безмікробних тварин нижчий, ніж у нормальних тварин. За відсутності нормальної мікрофлори під час нормального фагоцитозу в мікромакрофагах гідроліз антигенів ними сповільнюється.

Слід, однак, враховувати, що під час анаеробного бродіння утворюються також мурашина, бурштинова та молочна кислоти, а також певна кількість водню (зазвичай як окремі продукти). Визначення водню широко використовується для діагностики захворювань тонкого та особливо товстого кишечника.

Таким чином, бактеріальна флора шлунково-кишкового тракту є своєрідним трофічним гомеостатом, або трофостатом, який забезпечує руйнування надлишкових компонентів їжі та утворення відсутніх продуктів. Крім того, деякі продукти її життєдіяльності беруть участь у регуляції низки функцій макроорганізму. Тому підтримка нормальної бактеріальної флори в організмі стає одним із найважливіших завдань оптимізації харчування та життєдіяльності вищих організмів, зокрема людини.

Бактеріальна популяція слизової оболонки кишечника суттєво відрізняється від порожнинної як за складом, так і за біохімічними характеристиками. У нашій лабораторії ще в 1975 році було показано, що серед бактеріальної популяції слизової оболонки тонкого кишечника майже відсутні гемолітичні форми, які широко представлені в порожнинній популяції. Вже в той час ми припустили, що слизова популяція є автохтонною і значною мірою визначає склад порожнинної популяції. Водночас було виявлено, що при зміні раціону та захворюваннях спостерігаються більш важкі порушення в слизовій популяції, а не в порожнинній.

Ідея І. І. Мечникова про доцільність пригнічення кишкової бактеріальної флори тепер має бути піддана радикальному перегляду. Дійсно, як уже зазначалося, порівняння нормальних та безмікробних організмів дозволило нам зробити висновок, що останні є метаболічно, імунологічно та навіть неврологічно неповноцінними та різко відрізняються від нормальних.

Як уже зазначалося, симбіоз мікро- та макроорганізмів, ймовірно, є давнім еволюційним набуттям і спостерігається вже на рівні примітивних багатоклітинних організмів. У будь-якому разі, в процесі еволюції більшість багатоклітинних організмів розвинули симбіоз з бактеріями певних типів.

Фактично, бактеріальна флора є необхідним атрибутом існування складних організмів. Останні, згідно із сучасними уявленнями, слід розглядати як єдину систему вищого ієрархічного рівня, ніж окремий індивід. У цьому випадку макроорганізм стосовно мікроорганізмів виконує функцію домінанти та регулятора всієї системи в цілому. Між ним та симбіонтами відбувається обмін метаболітами, до яких належать поживні речовини, різні неорганічні компоненти, стимулятори, інгібітори, гормони та інші фізіологічно активні сполуки. Пригнічення кишкової бактеріальної флори часто призводить до зсуву метаболічного балансу організму.

Таким чином, зараз стає зрозуміло, що в метаболічному сенсі організм є надорганічною системою, що складається з домінантного багатоклітинного організму та специфічної бактеріальної полікультури, а іноді й найпростіших.

Ендоекосистеми мають здатність до саморегуляції та є досить стабільними. Водночас вони мають деякі критичні межі стабільності, за межами яких настає їх непоправне порушення. Нормальна ендоекологія може бути порушена специфічними та неспецифічними впливами, що призводить до різкої зміни потоку бактеріальних метаболітів. Порушення складу бактеріальної популяції кишечника виявлено, зокрема, при зміні складу раціону, при захворюваннях шлунково-кишкового тракту, під впливом різних екстремальних факторів (наприклад, при стресі, в тому числі емоційному, за особливих умов тощо). Дисбактеріоз виникає з різних причин, зокрема через застосування антибіотиків.

Таким чином, у травному тракті були виявлені різні варіанти та ланки тих трофічних ланцюгів, які ми традиційно відносимо лише до зовнішніх макроекосистем.

Антибіотики є широко та неодноразово використовуваним засобом лікування людей та різних сільськогосподарських тварин. Слід думати, що в цьому випадку навіть при спочатку нормальній мікрофлорі вона може бути частково або повністю знищена, а потім замінена випадковою, внаслідок чого можуть виникнути різні за формою та ступенем порушення. Однак такі порушення часто можуть починатися набагато раніше через несприятливі умови, що виникають внаслідок неоптимальної флори, отриманої при народженні. Таким чином, вже сьогодні виникають питання про методи побудови та відновлення оптимальної мікрофлори, тобто мікроекології та ендоекології організму.

Слід зазначити, що, найімовірніше, пологові будинки в майбутньому матимуть ідеальні бактеріальні полікультури. Їх слід щепити дітям (можливо, через грудне вигодовування або якимось іншим способом). Можливо, ці полікультури будуть зібрані у найздоровіших матерів. Також слід визначити, чи є оптимальні полікультури однаковими в різних країнах, чи вони повинні відрізнятися через кліматичні та інші особливості життя різних груп людей.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]