Микрофлора тела человека и ее роль в нормальных физиологических процессах и патологиях. Гнотобиология.

Нормальная микрофлора – сложившаяся в процессе эволюции совокупность множества микробиоценозов, заселяющих кожу, слизистые оболочки полостей, сообщающихся с окружающей средой; внутренняя среда организма практически стерильна.

Микробиоценозы – симбиотическая ассоциация популяций м/о, обитающих в определенном биотопе (области тела, экологической нише), обладает специфичностью, постоянным качественным и количественным составом, способностью к аутостабилизации.

Организм человека и его микрофлора находятся в состоянии эубиоза (динамического равновесия), являются единой экологической системой.

Общее количество м/о организма составляет 10¹⁴ КОЕ/г, подавляющее большинство – в толстой кишке.

В любом микробиоценозе выделяют индигенную и транзиторную микрофлору.

Индигенная(=аутохтонная, резидентная, облигатная) микрофлора - постоянная часть, присутствует в больших количествах, входит в состав нормофлоры и играет важную роль в метаболизме хозяина, защите организма от инфекции.

Транзиторная(=аллохтонная, случайная) - факультативная часть, не патогенная, занесенные микроорганизмы из других биотопов или внешней среды, часто встречается у здоровых, состав не постоянный.

 

Функции нормальной микрофлоры:

- регуляция газового состава. Образующийся в процессе метаболизма водород, аммиак, углекислый газ, метан, сероводород выделяются во внешнюю среду или превращаются в другие продукты, используемые м/о или клетками хозяина.

- продукция ферментов (метаболизм белков, жиров, углеводов, стимуляция перистальтики)

-участие в водно-солевом обмене и поддержании рН

- участие в рециркуляции желчных кислот, стероидов, других макромолекул

- продукция БАВ (витаминов В,Д,К,Р, пептидов, белков, гормонов, жирных кислот)

-Детоксикация экзо и эндогенных токсических веществ

Синтез веществ с антимикробной активностью – антибиотиков, бактерицинов, органических кислот

- иммуногенная роль – способствие созреванию лимфоидной системы, стимуляция иммунног ответа, синтеза Ат (особо IgA), поддержание высокого уровня лизоцима, ИФН, других факторов защиты

- морфокинетическое действие (поддержание морфологического состояния клеток эпителия кишечника и желез, участие в обеспечении клеток энергией)

- мутагенная и антимутагенная активность

- участие в канцеролитических реакциях нейтрализация канцерогенных веществ)

- создание колонизационной резистентности, препятствующей колонизации слизистых оболочек и кожи патогенными м/о => развитию инфекционного процесса.
Формирование колонизационной резистентности:
Колонизационная резистентность - это совокупность механизмов, придающих стабильность нормофлоре, предотвращающая заселение макроорганизма условно-патогенными и патогенными м/о. Важнейшая защитная функция нормофлоры. Осуществляется совметно с макроорганизмом путем образования защитной биопленки на поверхности кожи и слизистых. Биопленка содержит различных представителей нормофлоры (наиболее активны облигатно-анаэробные палочки), бактериальные экзополисахариды и муцин, продуцируемый бокаловидными клетками эпителия.

Создание колон. Резистентности осуществляется комплексно. Механизмы: адгезия представителей нормофлоры, продукция веществ, подавляющих рост и размножение патогенов (молочная, уксусная и муравьиная кислота, перикись водорода, летучие жирные кислоты, другие БАВ), конкуренция за источник питания с патогенными м/о (преимущество на стороне индигенных).

Наиболее важно: В толстом кишечнике – лактобациллы, кишечные палочки и бифидобактерии адгезируются к слизистой, создают биопленку.

 

Состав микрофлоры и контроль ее размножения осуществляется макроорганизмом с помощью:

- механических факторов: десквамация слизистых и эпителия кожи,, удаление микробов с секретами (кашель, чихание), перистальтика кишечника, гидродинамическая сила мочи с мочевом пузыре ЕТС.)

- химические факторы: соляная кислота, щелочные секреты, желчные кислоты в тонком кишечнике, кишечный сок

- бактерицидные секреты слизистых и кожи

- иммунологические механизмы – подавление адгезии м/о на слизистых секреторными IgA.

Гнотобиология - отрасль экспериментальной биологии и медицины, занимающаяся получением и выращиванием стерильных животных (гнотобионтов), а также животных, микрофлора которых состоит из точно известных одного или нескольких видов микроорганизмов, с целью изучения механизмов и форм взаимодействия микроба с макроорганизмом.

Гнотобионтов получают путем асептического вскрытия беременной матки и выращивания в стерильных условиях, постоянно проводят контроль на отсутствие микрофлоры.

Выяснено, что нормальная работа макроорганизма возможна только при наличии микрофлоры.

Гнотобиологические эксперименты проводят в ветеринарной и медицинской микробиологии, иммунологии, физиологии пищеварения,; практическое применение в клинической медицине (хирургии, онкологии, педиатрии), космической биологии, медициной.

Схема гнотобиологического эксперимента по подбору рациональной антибиотикотерапии:

1) Тотальная деконтаминация (временное уничтожение всей микрофлоры) ЖКТ животного. В течение 5 дней перорально вводят а/б широкого спектра действия, стерильные корм и вода, стерилизуют кожные покровы, переводят с гнотобиологический изолятор и кормят а/б еще сутки.

2) 2) адаптация животных и формирование нового микробиоценоза – отменяют а/б, держат в изоляторе еще 2 сут, делают контрольный посев фекалий на микрофлору (должна отсутствовать). Интрагастрально вводят животному фекалии больного или раневое отделяемое. У животного формируется микрофлора кишечника, тождественная микрофлоре больного.

3) Изучают чувствительность микрофлоры к антибиотикам ин виво. Интрагастрально вводят животному антибиотики, выявляют наиболее активные путем высева фекалий на элективные питательные среды. Анализируют результат, составляют рациональную схему а/б терапии.

Этот метод применяют для больных, не поддающихся обычным методам лечения.

Билет 3

Микробиология как наука.

Микробиология — наука, изучающая строение, жизнедеятельность и экологию микроорганизмов — мельчайших форм жизни растительного или животного проис­хождения, не видимых невооруженным глазом. Микробиология изучает всех представителей микромира (бактерии, грибы, про­стейшие, вирусы). По своей сути микробиология является био­логической фундаментальной наукой. Для изучения микроорга­низмов она использует методы других наук, прежде всего фи­зики, биологии, биоорганической химии, молекулярной биоло­гии, генетики, цитологии, иммунологии. Как и всякая наука, микробиология подразделяется на общую и частную. Общая мик­робиология изучает закономерности строения и жизнедеятель­ности микроорганизмов на всех уровнях — молекулярном, кле­точном, популяционном; генетику и взаимоотношения их с ок­ружающей средой. Предметом изучения частной микробиологии являются отдельные представители микромира в зависимости от проявления и влияния их на окружающую среду, живую при­роду, в том числе человека. К частным разделам микробиоло­гии относятся: медицинская, ветеринарная, сельскохозяйствен­ная, техническая (раздел биотехнологии), морская, космическая микробиология.

 

Многочисленные открытия в области микробиологии, изуче­ние взаимоотношений между макро- и микроорганизмами во второй половине XIX в. способствовали началу бурного разви­тия иммунологии. Вначале иммунология рассматривалась как наука о невосприимчивости организма к инфекционным болез­ням. В настоящее время она стала общемедицинской и общеби­ологической наукой. Доказано, что иммунная система служит для защиты организма не только от микробных агентов, но и от любых генетически чужеродных организму веществ с целью со­хранения постоянства внутренней среды организма, т.е. гомеостаза.

 

Современная медицинская микробиология и иммуно­логия достигли больших успехов и играют огромную роль в ди­агностике, профилактике и лечении инфекционных и многих не инфекционных болезней, связанных с нарушением иммунной системы (онкологические, аутоиммунные болезни, транспланта­ция органов и тканей и др.).