кал на дисбактериоз методом гжх что такое
Анализ на «дисбактериоз»: пожалуйста, хватит
Прилетели как-то на Землю инопланетяне. Посмотрели: ледники тают, озоновые дыры растут, панды не размножаются. Стали думать, отчего это все. Спустились в московский район Бирюлево. Взяли сотню человек, раздели, пощупали, допросили. Сделали вывод: озоновые дыры — из-за брюнетов (много их попалось), панды не размножаются из-за мужиков — их на летающей тарелке оказалось больше половины. Ну, а глобальное потепление — из-за рубля: у всех жителей Бирюлево в карманах оказалась эта валюта. Улетели инопланетяне к себе домой и по результатам исследования напечатали своими зелеными щупальцами десять кандидатских диссертаций.
Вот как-то так и проводится «анализ на дисбактериоз». Поговорим об этом диагнозе с гастроэнтерологом GMS Clinic Головенко Алексеем.
Что не так с этим исследованием? Его же так часто назначают врачи!
В питательной среде появились колонии бактерий. К счастью для нас, действительно опасная Сальмонелла растет в питательной среде. Большая часть кишечных бактерий, увы, нет.
Так что, нет такого понятия — «дисбактериоз»?
Конечно, есть. Например, псевдомембранозный колит — тяжелое воспаление толстой кишки после антибиотика — самый настоящий дисбактериоз: погибли конкуренты, и поэтому размножается Clostridium difficile. Только для того, чтобы это лечить, совершенно не нужно констатировать очевидное — состав бактерий в кишке изменился. Достаточно подтвердить инфекцию (выявить токсины C.difficile) и назначить лечение.
Кишечная микрофлора, вне сомнения, влияет на все процессы в нашем организме. Пересадив стул от мыши с ожирением мышке с нормальным весом, у последней мы вызываем ожирение. Состав кишечных бактерий принципиально разный у людей с тревожностью и депрессией. Ну, а добавление пробиотика Bacteroides fragilis мышам, у которых искусственно вызвали аутизм, улучшает их социальные навыки. Прочитайте популярную книгу «Смотри, что у тебя внутри» известного микробиолога Роба Найта: наши знания о микрофлоре колоссальны, но применять их на практике (то есть для лечения болезней) мы пока только начинаем.
Стоп. То есть делать посев стула вообще нет смысла?
Грамотный врач выполняет диагностический тест только тогда, когда его результат может изменить лечение. Если и при «дефиците» лактобактерий, и при «избытке» кишечной палочки будет назначено одно и то же лекарство или диета, анализ является пустой тратой денег.
пока у нас НЕТ способа, избирательно менять состав кишечных бактерий.
Предположим, мы однозначно установили, что у человека имеется дефицит какой-то конкретной микроорганизмы (например, лактобактерий). Мы можем:
Очевидно, избирательным действием можно считать только назначение пробиотика. Максимальная доза лучшего коммерческого пробиотика — это 10 млрд. жизнеспособных бактерий в дозе препарата. В кишечнике обитает около 100 триллионов бактерий. То есть, на каждую бактерию «из аптеки» приходится 10 тысяч бактерий, уже «проживающих» в кишке. Маловероятно, что это ничтожное количество бактерий сможет преодолеть колонизационную резистентность и «заселить» кишку. Кроме того, механизм действия пробиотиков (когда они работают) может вообще быть связан с не с самими бактериями: у трансгенных мышей, предрасположенных в воспалению кишечника это самое воспаление удалось остановить, применяя не «живой» пробиотик, а вообще ДНК и некоторые белки, выделенные из «убитого» температурой препарата.
Ну, а главное: одно дело — теория и лабораторные исследования, другое дело — клинические испытания (то есть изучение эффекта препаратов у людей). Разберем три типовых для России ситуации, когда человеку предлагают сдать «анализ кала на дисбактериоз»:
Колики у новорожденного
Мама жалуется, что ребенок много плачет. К слову, любой ребенок в первые три месяца жизни кричит от 117 до 133 минут в сутки (мета-анализ). Наличие или отсутствие колик (беспричинный крик более 3 часов за день хотя бы 3 дня в неделю), в целом, не влияет на риск задержки развития ребенка. В одном исследовании, простая беседа с родителями о «безопасности» колик уменьшала продолжительность плача с 2,6 до 0,8 часов в день. Дети — эмпаты.
Атопический дерматит у ребенка
Все уверены, что проблемы с кожей — от «живота». Будь это так, наверное, атопический дерматит прекрасно лечился бы пробиотиками. Но этот подход не слишком эффективен. Последний мета-анализ свидетельствует: применение пробиотиков (главным образом, Lactobacillus rhamnosus GG) несколько уменьшает выраженность экземы, но эффект этот весьма символический, а дополнительная терапия пробиотиком не позволяет сократить частоту применения местных стероидов, которые (вместе с увлажнением кожи) остаются основой лечения атопического дерматита. И вновь: назначить этот пробиотик мы можем вне зависимости от «результатов» «анализа на дисбактериоз».
Вздутие и спазмы в животе у взрослого
Так нужно хоть в какой-то ситуации сдавать «кал на дисбактериоз»?
Нет. Никогда. Ни при каких обстоятельствах. Мы не лечим вздутие живота, изучая линии на ладони. Мы не лечим сыпь, глядя в хрустальный шар. Мы не делаем бессмысленный анализ на дисбактериоз, чтобы назначить лечение.
Мы ждем, когда доказательная медицина предложит нам эффективные препараты и практические способы понять, что не так с нашими бактериями.
Анализы на дисбактериоз
Анализ кала на дисбактериоз
Представлены обобщенные сведения о традиционном микробиологическом анализе кала культурально-зависимым способом (бакпосевом).
Данное исследование позволяет определить содержание бактерий в толстом кишечнике. В кишечнике человека содержится огромное количество бактерий, которые активно участвуют в переваривании и усвоении питательных веществ. Анализ кала на дисбактериоз назначается по большей части детям, в таких случаях, когда имеются следующие нарушения работы кишечника: диарея, запор, боли в животе, метеоризм, а также после длительного лечения антибиотиками (антибиотики помимо того, что борются с инфекциями, уничтожают и нормальные бактерии кишечника). Существую три группы бактерий кишечника – «нормальные» бактерии (бифидобактерии, лактобактерии и эшерихии) они активно участвуют в работе кишечника, условно-патогенные бактерии (энтерококки, стафилококки, клостридии, кандиды) при определенных обстоятельствах могут превратиться в патогенные бактерии и вызвать различные заболевания, и патогенные бактерии (шигелла, сальмонелла) которые при попадании в кишечник вызывают серьезные инфекционные заболевания кишечника.
Нормы анализа кала на дисбактериоз
Бифидобактерии
Норма бифидобактерий
Около 95% всех бактерий в кишечнике – бифидобактерии. Бифидобактерии участвуют в производстве таких витаминов как В1, В2, В3, В5, В6, В12,К. Помогают всасыванию витамина D, при помощи специальных вырабатываемых ими веществ борются с «плохими» батериями, а также участвуют в усилении иммунитета.
Причины снижения количества бифидобактерий
Лактобактерии
Норма лактобактерий
Лактобактерии занимают около 4-6% от общей массы бактерий кишечника. Лактобактерии являются не менее полезными, чем бифидобактерии. Их роль в организме следующая: поддержка уровня pH в кишечнике, производство большого количества веществ (молочная кислота, уксусная кислота, перекись водорода, лактоцидин, ацидофилин), которые активно используются для уничтожения патогенных микроорганизмов, а также вырабатывают лактазу.
Причины снижения количества лактобактерий
Эшерихии (E.coli типичные)
Норма эшерихий
Эшерихии появляются в организме человека с рождения и присутствуют в нем на протяжении всей жизни. Выполняют следующую роль в организме: участвуют в образовании витаминов группы В и витамина К, участвуют в переработке сахаров, вырабатывают антибиотикоподобные вещества (колицины) которые борются с патогенными организмами, усиливают иммунитет.
Причины снижения количества эшерихий
Бактероиды
Норма бактероидов в кале
Бактероиды участвуют в пищеварении, а именно в переработке жиров в организме. У детей до 6 месяцев в анализах кала не обнаруживаются, их можно обнаружить, начиная с возраста 8-9 месяцев.
Причины увеличения содержания бактероидов
Причины снижения содержания бактероидов
Пептострептококки
Нормальное количество в кале
В норме пептострептококки живут в толстом кишечнике, при увеличении их количества и попадании в любую другую область нашего организма, они вызывают воспалительные заболевания. Участвуют в переработке углеводов и молочных белков. Вырабатывают водород, который в кишечнике превращается в перекись водорода и помогает контролировать рН в кишечнике.
Причины увеличения содержания пептострептококков
Энтерококки
Норма энтерококков
Энтерококки участвуют в переработке углеводов, в производстве витаминов, а также играют роль в создании местного иммунитета (в кишечнике). Количество энтерококков не должно превышать количество кишечных палочек, если их количество увеличивается, они могут вызвать ряд заболеваний.
Причины увеличения содержания энтерококков
Стафилококки (сапрофитные стафилококки и патогенные стафилококки)
Норма сапрофитных стафилококков
Норма патогенных стафилококков
Стафилококки делятся на патогенные и непатогенные. К патогенным относятся: золотистый, гемолитический и плазмокоагулирующий, наиболее опасен золотистый. К непатогенным стафилококкам относятся негемолитический и эпидермальный.
Стафилококк не относится к нормальной микрофлоре кишечника, он попадает в организм из внешней среды вместе с пищей. Золотистый стафилококк, попадая в ЖКТ, обычно, вызывает токсические инфекции.
Причины появления стафилококка
Стафилококк может попасть в организм человека разными путями, начиная грязными руками, вместе с продуктами питания и заканчивая внутрибольничными инфекциями.
Клостридии
Норма клостридий
Клостридии участвуют в переработке белков, продуктом их переработки являются такие вещества как индол и скатол, которые по сути являются ядовитыми веществами, однако в небольших количествах эти вещества стимулируют перистальтику кишечника тем самым улучшая функцию эвакуации каловых масс. Однако при увеличении количества клостридий в кишечнике вырабатывается большее количество индола и скатола, что может привести к развитию такого заболевания как гнилостная диспепсия.
Причины увеличения количества клостридий
Кандида
Норма кандид
При увеличении количества кандид в кишечнике может развиться бродильная диспепсия, а также заметное увеличение количества кандид может спровоцировать развитие различных видов кандидоза.
Причины увеличения количества кандид
Анализ кала на патогенную флору
Анализ кала на патогенную флору является тем же самым анализом кала на дисбактериоз. В бланке с результатами анализов он занимает место – Патогенные энтеробактерии. К группе патогенных энтеробактерий относят Сальмонеллу и Шигеллу как основных возбудителей инфекционных заболеваний кишечника.
Сальмонелла
В норме сальмонеллы в результате анализа быть не должно!
Вызывает такое заболевание как сальмонеллез, которое проявляется сильным токсическим поражением кишечника. Основными переносчиками являются водоплавающие птицы.
Причины появления сальмонеллы
Шигелла
В норме шигеллы в результате анализа быть не должно!
Вызывает такое заболевание как дизентерия, которое также поражает кишечник и проявляется сильным токсическим поражением кишечника. Основными путями заражения являются молочные продукты, сырые овощи, зараженная вода, люди больные дизентерией.
Причины появления шигеллы
Часто задаваемые вопросы
Как правильно подготовиться к анализу?
Применение некоторых медикаментов может повлиять на результат анализа кала. Поэтому их применение необходимо приостановить или прекратить в период подготовки к сдаче анализа кала после консультации с вашим врачом.
Также обязательно предупредите доктора о всех препаратах которые вы принимаете или принимали незадолго до сдачи анализа.
Как правильно собрать кал для анализа?
Как хранить кал перед отправкой в лабораторию?
Примечание
Полный (максимально подробный и точный) микробиологический анализ кала (анализ микробиоты толстой кишки) невозможно провести культурально зависимым способом, т.к. не все бактерии можно выделить и культивировать в искусственных условиях. В общем, проблема с микробиомом состоит в том, что мы можем выращивать в лаборатории менее 5% видов микробов, остальные просто слишком привередливы. Сегодня используются более технологичные культурально-независимые методы анализа:
Обзор популярных методов анализа микробиоты
Статьи
Полезная информация для каждого
Диагностика методом ГЖХ
В данной подборке статей представлен достаточно полный обзор на общее устройство микробиоценоза в желудочно-кишечном тракте человека, а также на основные методы диагностики дисбактериоза. Также доступно раскрыты основы применения газо-жидкостной хроматографии в диагностике дисбактериоза по анализу кала. Для удобства ориентации в статье можно использовать ссылки в оглавлении.
В наше время существует много методов проведения диагностических процедур для выявления как дисбактериоза, так и более конкретных его форм. Из данной статьи можно узнать, какие методы существуют, но перед этим следует подробнее разобраться, что и как диагностировать.
1. Основное о микрофлоре
Т.е. вся микрофлора кишечника подразделяется на :
В желудке микрофлоры содержится мало. Стоит отметить, что всасывание жирорастворимых веществ, наиважнейших витаминов и микроэлементов происходит преимущественно в тощей кишке. Поэтому систематическое включение в рацион пробиотических продуктов и биодобавок, которые содержат микроорганизмы, регулирующие процессы кишечного всасывания, становится очень эффективным инструментом в профилактике и лечении алиментарных заболеваний.
Кишечное всасывание — это процесс поступление различных соединений через слой клеток в кровь и лимфу, в результате чего организм получает все необходимые ему вещества.
Наиболее интенсивное всасывание происходит в тонкой кишке. Благодаря тому, что в каждую кишечную ворсинку проникают мелкие артерии разветвляющиеся на капилляры, всасываемые питательные вещества легко проникают в жидкие среды организма. Глюкоза и расщепленные до аминокислот белки всасываются в кровь посредственно. Кровь, несущая глюкозу и аминокислоты, направляется к печени, где происходит отложение углеводов. Жирные кислоты и глицерин — продукт переработки жиров под воздействием желчи — всасываются в лимфу и уже оттуда попадают в кровеносную систему.
Одно из значений микрофлоры толстого кишечника заключается в том, что она участвует в конечном разложении остатков непереваренной пищи. В толстом кишечнике пищеварение завершается гидролизом не переварившихся остатков пищи. Во время гидролиза в толстом кишечнике участвуют ферменты, которые поступают из тонкой кишки, и ферменты кишечных бактерий. Происходит всасывание воды, минеральных солей (электролитов), расщепление растительной клетчатки, формирование каловых масс.
Состав микроорганизмов в определённых отделах кишечника зависит от многих факторов: образ жизни, питание, вирусные и бактериальные инфекции, а также медикаментозное лечение, особенно приём антибиотиков. Многие заболевания ЖКТ, включая воспалительные, также могут нарушать экосистему кишечника. Результатом этого дисбаланса являются часто встречающиеся пищеварительные проблемы: вздутие, диспепсия, запор или диарея и т.д.
СОСТАВ НОРМАЛЬНОЙ МИКРОФЛОРЫ
В таблице 1 указаны наиболее известные функции кишечной микрофлоры (микробиоты), в то время как ее функционал намного шире и еще изучается
Синтез колоноцитами иммуноглобулина А и интерферонов, фагоцитарная активность моноцитов, полиферация плазматических клеток, формирование колонизационной резистентности кишечника, стимуляция развития лимфоидного аппарата кишки у новорожденных и пр.
Группы К (участвует в синтезе факторов свертывания крови);
В1 (катализирует реакцию декарбоксилирования кетокислот, является переносчиком альдегидных групп);
В2 (переносчик электронов с НАДН);
В5 (предшественник коэнзима А, участвует в обмене липидов);
В6 (переносчик аминогрупп в реакциях с участием аминокислот);
В12 (участие в синтезе дезоксирибозы и нуклеотидов);
Синтез аминокислот (аргинина, глутамина), КЦЖК (ацетат, бутират, пропионат и др.), антибиотиков
в т.ч. нейтрализация некоторых видов лекарств и ксенобиотиков: ацетаминофена, азотосодержащих веществ, билирубина, холестерина и пр.
2. БАРЬЕРНОЕ ДЕЙСТВИЕ И ИММУННАЯ ЗАЩИТА
Сложно переоценить важность микрофлоры для организма. Благодаря достижениям современной науки известно, что нормальная микрофлора кишечника принимает участие в расщеплении белков, жиров и углеводов, создает условия для оптимального протекания процессов пищеварения и всасывания в кишечнике, принимает участие в созревании клеток иммунной системы, что обеспечивает усиление защитных свойств организма и т.д. Двумя главнейшими функциями нормальной микрофлоры являются: барьерная от патогенных агентов и стимуляция ответной иммунной реакции:
Кишечная микрофлора оказывает подавляющее действие на размножение болезнетворных бактерий и таким образом предотвращает патогенные инфекции.
Процесс прикрепления микроорганизмов к клеткам эпителия включает в себя сложные механизмы. Бактерии кишечной микрофлоры подавляют или уменьшают прилипание патогенных агентов путём конкурентного исключения.
Также, микрофлора кишечника вырабатывает множество антимикробных веществ, которые угнетают размножение и рост патогенных бактерий. При дисбиотических нарушениях в кишечнике наблюдается не только избыточный рост патогенных микробов, но и общее снижение иммунной защиты организма. Нормальная микрофлора кишечника играет особенно важную роль в жизни организма новорожденных и детей.
Благодаря продукции лизоцима, перекиси водорода, молочной, уксусной, пропионовой, масляной и ряда других органических кислот и метаболитов, снижающих кислотность (pH) среды бактерии нормальной микрофлоры эффективно борются с патогенами. В этой конкурентной борьбе микроорганизмов за выживание антибиотикоподобные вещества типа бактериоцинов и микроцинов занимают ведущее место.
ЖКТ через систему сфинктеров сообщается с внешней средой окружающего нас мира и одновременно через кишечную стенку – с внутренней средой организма. Благодаря этой особенности в полости ЖКТ создалась собственная среда, которую можно разделить на две отдельные ниши: химус и слизистая оболочка. Пищеварительная система человека взаимодействует с различными бактериями, которые можно обозначить, как «эндотрофную микрофлору кишечного биотопа человека». Эндотрофная микрофлора человека делится на три основные группы. К первой группе относят полезную для человека эубиотическую индигенную или эубиотическую транзиторную микрофлору; ко второй – нейтральные микроорганизмы, постоянно или периодически высевающиеся из кишечника, но не влияющие на жизнедеятельность человека; к третьей – патогенные или потенциально патогенные бактерии («агрессивные популяции»).
ПОЛОСТНОЙ И ПРИСТЕНОЧНЫЙ МИКРОБИОТОПЫ ЖКТ
В микроэкологическом плане желудочно–кишечный биотоп может быть разделен на ярусы (ротовая полость, желудок, отделы кишечника) и микробиотопы (полостной, пристеночный и эпителиальный).
Способность к аппликации в пристеночном микробиотопе, т.е. гистадгезивность (свойство фиксироваться и колонизировать ткани) определяют суть транзиторности или индигенности бактерий. Эти признаки, а также принадлежность к эубиотической или агрессивной группе являются основными критериями, характеризующими взаимодействующий с ЖКТ микроорганизм. Эубиотические бактерии участвуют в создании колонизационной резистентности организма, что является уникальным механизмом системы противоинфекционных барьеров.
Полостной микробиотоп на протяжении ЖКТ неоднороден, его свойства определяются составом и качеством содержимого того или иного яруса. Ярусы имеют свои анатомические и функциональные особенности, поэтому их содержимое различается по составу веществ, консистенции, рН, скорости перемещения и другим свойствам. Эти свойства определяют качественный и количественный состав адаптированных к ним полостных микробных популяций.
Пристеночный микробиотоп является важнейшей структурой, ограничивающей внутреннюю среду организма от внешней. Он представлен слизистыми наложениями (слизистый гель, муциновый гель), гликокаликсом, расположенным над апикальной мембраной энтероцитов и поверхностью самой апикальной мембраны.
Пристеночный микробиотоп представляет наибольший интерес с позиции бактериологии, так как именно в нем возникает полезное или вредное для человека взаимодействие с бактериями – то, что мы называем симбиозом.
Следует отметить, что в микрофлоре кишечнике различают 2 ее вида :
На сегодняшний день известно, что микрофлора слизистой оболочки кишечника существенно отличается от микрофлоры просвета кишечника и каловых масс. Хотя у каждого взрослого человека кишечник населяет определенная комбинация преобладающих видов бактерий, состав микрофлоры может меняться в зависимости от образа жизни, питания и возраста. Сравнительное исследование микрофлоры у взрослых лиц, состоящих в генетическом родстве той или иной степени, выявило, что на состав кишечной микрофлоры генетические факторы влияют больше, чем питание.
Количество микроорганизмов мукозной и просветной микрофлоры в разных отделах пищеварительного тракта.
Примечание к рисунку: ФОЖ – фундальный отдел желудка, АОЖ – антральный отдел желудка, ДПК – двенадцатиперстная кишка ( Источник : Чернин В.В., Бондаренко В.М., Парфенов А.И. Участие просветной и мукозной микробиоты кишечника человека в симбионтном пищеварении. Бюллетень Оренбургского научного центра УрО РАН (электронный журнал), 2013, №4)
Расположение мукозной микрофлоры соответствует степени ее анаэробиоза: облигатные анаэробы (бифидобактерии, бактероиды, пропионовокислые бактерии и др.) занимают нишу в непосредственном контакте с эпителием, далее располагаются аэротолерантные анаэробы (лактобациллы и др.), еще выше — факультативные анаэробы, а затем — аэробы. Просветная микрофлора является наиболее изменчивой и чувствительной к различным экзогенным воздействиям. Изменение рационов питания, экологические воздействия, медикаментозная терапия, прежде всего отражаются на качестве просветной микрофлоры.
Количество микроорганизмов мукозной и просветной микрофлоры
К внешним воздействиям мукозная микрофлора более устойчива, чем просветная микрофлора. Соотношения между мукозной и просветной микрофлорой динамичны, и определяются следующими факторами:
Основными микроорганизмами, активными в желудочной среде, являются кислотоустойчивые представители рода Lactobacillus, обладающие или не обладающие гистадгезивным отношением к муцину, некоторые виды почвенных бактерий и бифидобактерии. Лактобациллы, несмотря на короткое время пребывания в желудке, способны, кроме антибиотического действия в полости желудка, временно колонизировать пристеночный микробиотоп. В результате совместного действия защитных компонентов основная масса попавших в желудок микроорганизмов погибает. Однако при нарушении работы слизистого и иммунобиологического компонентов некоторые бактерии находят в желудке свой биотоп. Так, за счет факторов патогенности в желудочной полости закрепляется популяция Helicobacter pylori.
3. ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ ТОНКОГО КИШЕЧНИКА
К основным функциям тонкой кишки относят полостной и пристеночный гидролиз пищи, всасывание, секрецию, а также барьерно–защитную. В последней, кроме химических, ферментативных и механических факторов, значительную роль играет индигенная микрофлора тонкой кишки. Она принимает активное участие в полостном и пристеночном гидролизе, а также в процессах всасывания пищевых веществ. Тонкая кишка является одним из важнейших звеньев, обеспечивающих длительное сохранение эубиотической пристеночной микрофлоры.
Существует разница в заселении эубиотической микрофлорой полостного и пристеночного микробиотопов, а также заселении ярусов по длине кишки. Полостной микробиотоп подвержен колебаниям по составу и концентрации микробных популяций, пристеночный микробиотоп имеет сравнительно стабильный гомеостаз. В толще слизистых наложений сохраняются популяции, обладающие гистадгезивными свойствами к муцину.
Проксимальный отдел тонкой кишки в норме содержит относительно небольшое количество грамположительной флоры, состоящей главным образом из лактобацилл, стрептококков и грибов. Концентрация микроорганизмов составляет 10 2 –10 4 на 1 мл кишечного содержимого. По мере приближения к дистальным отделам тонкой кишки общее количество бактерий возрастает до 10 8 на 1 мл содержимого, одновременно появляются дополнительные виды, включающие энтеробактерии, бактероиды, бифидобактерии.
ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ ТОЛСТОГО КИШЕЧНИКА
Основными функциями толстой кишки являются резервирование и эвакуация химуса, остаточное переваривание пищи, выделение и всасывание воды, всасывание некоторых метаболитов, остаточного питательного субстрата, электролитов и газов, формирование и детоксикация каловых масс, регуляция их выделения, поддержание барьерно–защитных механизмов.
1. Преобладающие бактерии. В связи с анаэробными условиями у здорового человека в составе нормальной микрофлоры в толстом кишечнике преобладают (около 97%) анаэробные бактерии: бактероиды (особенно Bacteroides fragilis), анаэробные молочнокислые бактерии (например, Bifidumbacterium), клостридии (Clostridium perfringens), анаэробные стрептококки, фузобактерии, эубактерии, вейлонеллы.
Качественный и количественный состав основной микрофлоры толстого кишечника у здоровых людей (КОЕ/г фекалий) меняется в зависимости от их возрастной группы.
4. «Этажность расселения бактерий»
Для лучшего понимания темы необходимо дать краткие определения понятиям, что такое аэробы и анаэробы:
Анаэробы — организмы (в т.ч. микроорганизмы), получающие энергию при отсутствии доступа кислорода путем субстратного фосфорилирования, конечные продукты неполного окисления субстрата при этом могут быть окислены с получением большего количества энергии в виде АТФ в присутствии конечного акцептора протонов организмами, осуществляющими окислительное фосфорилирование.
Факультативные (условные) анаэробы — организмы, энергетические циклы которых проходят по анаэробному пути, но способные существовать и при доступе кислорода (т.е. растут как в анаэробных, так и в аэробных условиях), в отличие от облигатных анаэробов, для которых кислород губителен.
Облигатные (строгие) анаэробы — организмы, живущие и растущие только при отсутствии молекулярного кислорода в среде, он для них губителен.
По отношению аэробов к кислороду их делят на облигатные (строгие), или аэрофилы, которые не могут развиваться в отсутствии свободного кислорода, и факультативные (условные), способные развиваться при пониженном содержании кислорода в окружающей среде.
Следует отметить, что бифидобактерии , как наиболее строгие анаэробы колонизируют наиболее близкую к эпителию зону, где всегда поддерживается отрицательный окислительно-восстановительный потенциал (причём не только в толстой кишке, но и в других, более аэробных биотопах организма: в ротоглотке, влагалище, на кожных покровах). Пропионовокислые бактерии относятся к менее строгим анаэробам, т.е к факультативным анаэробам и могут переносить лишь низкое парциональное давление кислорода.
Два различающихся по анатомо–физиологическим и экологическим характеристикам биотопа – тонкую и толстую кишку отделяет эффективно функционирующий барьер: Баугиниева заслонка, которая открывается и закрывается, пропуская содержимое кишечника только в одном направлении, и удерживает обсемененность кишечной трубки в количествах, необходимых здоровому организму.
Таким образом, хотя содержание бактерий во рту может быть достаточно высоким – до 10 6 КОЕ/мл, оно снижается до 0–10 КОЕ/мл в желудке, поднявшись на 10 1 –10 3 КОЕ/мл в тощей кишке и 10 5 –10 6 КОЕ/мл в дистальных отделах подвздошной кишки, с последующим резким возрастанием количества микробиоты в толстой кишке, достигая уровня 10 12 КОЕ/мл в дистальных ее отделах.
Эволюция человека и животных проходила при постоянном контакте с миром микробов, в результате чего сформировались тесные взаимоотношения между макро– и микроорганизмами. Влияние микрофлоры ЖКТ на поддержание здоровья человека, его биохимического,метаболического и иммунного равновесия несомненно и доказано большим количеством экспериментальных работ и клинических наблюдений. Ее роль в генезе многих заболеваний продолжают активно изучать (атеросклероз, ожирение, синдром раздраженного кишечника, неспецифические воспалительные заболевания кишечника, целиакия, колоректальный рак и др.). Поэтому проблема коррекции нарушений микрофлоры, по сути, является проблемой сохранения здоровья человека, формирования здорового образа жизни. Препараты пробиотики и пробиотические продукты обеспечивают восстановление нормальной микрофлоры кишечника, повышают неспецифическую резистентность организма.
5. СИСТЕМАТИЗИРУЕМ ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЗНАЧИМОСТИ НОРМАЛЬНОЙ МИКРОФЛОРЫ ЖКТ ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА
защищает организм от токсинов, мутагенов, канцерогенов, свободных радикалов;
является биосорбентом, аккумулирующим множество токсических продуктов: фенолы, металлы, яды, ксенобиотики и т.д.;
подавляет гнилостные, патогенные и условно патогенные бактерии, возбудителей кишечных инфекций;
ингибирует (подавляет) активность ферментов, вовлекаемых в образование опухолей;
укрепляет иммунную систему организма;
синтезирует антибиотикоподобные вещества;
синтезирует витамины и незаменимые аминокислоты;
играет огромную роль в процессе пищеварения, а также в обменных процессах, способствует всасыванию витамина Д, железа и кальция;
является главным переработчиком пищи;
восстанавливает моторную и пищеварительную функции желудочно-кишечного тракта, предотвращает метеоризм, нормализирует перистальтику;
нормализует психическое состояние, регулирует сон, циркадные ритмы, аппетит;
обеспечивает клетки организма энергией.
Финалом обычного пищеварения всё-таки является выделение каловых масс. Поэтому, казалось бы вполне логичным и обоснованным использовать в качестве материала для анализа именно их. Данный метод называется копрологическим исследованием. Он помогает выявить явные морфологические симптомы, такие как слизь, кровь в кале, гнойное отделяемое.
6. В декабре 1958 года А.М. Уголев открыл пристеночное (контактное) мембранное пищеварение.
Член-корреспондент АН СССР А. М. Уголев (Институт физиологии имени И. П. Павлова АН СССР) обнаружил ранее неизвестное явление, заключающееся в том, что у высших животных наряду с пищеварением в полости пищеварительного канала существует пищеварение на внешней поверхности кишечных клеток под влиянием фиксированных здесь ферментов, адсорбированных из химуса, и собственных ферментов кишечного эпителия. Этот тип пищеварения назван пристеночным, или контактным, мембранным.
В отличие от полостного пищеварения, которое происходит в полости желудочно-кишечного тракта под влиянием пищеварительных соков, пристеночное пищеварение начинается при контакте пищевых веществ с поверхностью кишечного эпителия в порах щеточной каймы. Благодаря пристеночному пищеварению осуществляются заключительные стадии расщепления пищевых веществ, создаются благоприятные условия непрерывного перехода от пищеварения к всасыванию.
Открытие проливает свет на закономерности переработки и всасывания пищевых веществ одноклеточными, многоклеточными и высшими животными. Контактное пищеварение стимулирует пищеварение в полости пищеварительного канала. Оно чрезвычайно важно для усвоения углеводов, жиров, белков. Контактное пищеварение обнаружено у животных с разным типом пищеварения.
7. ПОЯВЛЕНИЕ БИОПЛЁНКИ И ФОРМИРОВАНИЕ ОСНОВ МИКРОФЛОРЫ.
Поэтому то, как и чем мать будет кормить младенца в первые дни и месяцы жизни – крайне важно для здорового роста и развития. Не зря считается, что иммунитет малыша закладывается вместе с первыми каплями молозива – жидкости, которая предшествует появлению грудного молока.
Здоровая микрофлора кишечника у детей – залог отличной иммунной системы, обеспечения организма всеми нужными витаминами и микроэлементами. Именно она отвечает за беспроблемное функционирование кишечника и борется с патогенной и условно-патогенной микрофлорой.
Однако микрофлора ЖКТ имеет и определённое разнообразие, потому что факторы, воздействующие на ребёнка в первые дни его жизни, тоже различны.
Одну из главных ролей в формировании микрофлоры ЖКТ играет тип вскармливания, то есть чем питается новорожденный: грудным молоком мамы или искусственными смесями.
Материнское молоко является источником множества жизненно важных веществ, в том числе пребиотиков – они стимулируют рост и метаболизм полезных микроорганизмов в кишечнике. Кроме пребиотиков грудное молоко содержит пробиотики (бифидобактерии и лактобактерии). Они участвуют в образовании органических кислот, которые подавляют развитие патогенных микроорганизмов в организме младенца.
К сожалению, у детей на искусственном вскармливании микрофлора кишечника беднее и представлена в основном кишечной палочкой. Это может привести к таким последствиям как лактазная недостаточность, которая негативно влияет на выработку лакто- и бифидобактерий.
Но нельзя утверждать, что дети, вскормленные смесью, обречены на проблемы с ЖКТ, а те, кто питается молоком мамы – защищены.
У обеих групп малышей дисбактериоз развивается довольно часто. Виной тому может быть и стресс, и болезни ЖКТ, экологическая ситуация, несоблюдение правил гигиены, заболевания мамы, применение некоторых лекарственных препаратов, и многое другое.
Заселение бактерий происходит по типу биоплёнки. Биоплёнка это обладающее пространственной и метаболической структурой сообщество ( колония ) микроорганизмов, расположенных на поверхности раздела сред и погружённых во внеклеточный полимерный матрикс. Обычно биоплёнки образуются в контакте с жидкостями при наличии необходимых для роста веществ. Поверхность, к которой прикреплена биоплёнка, может быть как неживой (камни), так и поверхностью живого организма (стенки кишечника, зубы). Считается, что 95-99% всех микроорганизмов в естественной среде существует в виде биоплёнки. Эта биоплёнка обладает свойством колонизационной резистентности, поэтому встроиться в неё бактериям извне довольно проблематично. Колонизационная резистентность — это совокупность защитных факторов организма и конкурентных, антагонистических и других свойств нормальной микрофлоры кишечника, придающих стабильность микрофлоре и предотвращающих колонизацию слизистых оболочек посторонними, в том числе патогенными, микроорганизмами. При снижении колонизационной резистентности увеличивается количество и спектр условно-патогенных микробов. В таком случае условно патогенная микрофлора может закрепиться и встроиться среди облигатной микрофлоры. Последствия могут быть разными, от дисбактериоза, до различных заболеваний.
По этой ссылке можно увидеть видео по этой теме.
Учитывая все указанные факторы, можно сделать вывод, что наиболее полный анализ можно поставить только по биоптату кишечника. Но эта процедура в большинстве случаев не применима из-за значительного количества недостатков. Процедура довольно болезненна и сложна, в определённых случаях травматична и производится только под наркозом.
На сегодняшний день выявить различные нарушения микрофлоры на разных её уровнях и отделах можно различными методами, помимо биопсии. Один из наиболее распространённых методов на сегодняшний момент: бактериологический посев кала.
Бактериологический посев имеет ряд преимуществ перед другими анализами:
Нет ложных перекрестных реакций.
Чувствительность микроба к различным препаратам выявляется с максимальной точностью, что облегчает назначение лекарств.
К недостаткам можно отнести то, что результат нужно долго ждать. Медперсонал, занимающийся проведением исследования, должен быть высококвалифицированным.
Наряду с забором кала проводится сбор анализов из зева, носоглотки, берется анализ мочи и крови. Все это необходимо для более точной расшифровки. Посев кала, как известно, помещается в определенную питательную среду, но для выявления определенной болезни эта среда может быть различной. Например, чтобы исследовать один из возбудителей, кал помещается в элективную или избирательную среду, где прогрессирует один микроб, а остальные угнетаются. В некоторых случаях используют дифференциальную жидкость, в которой расшифровываются все бактериальные культуры. Чтобы сделать идентификацию точнее, посев размещают и на твердую среду.
Когда собранные анализы уже находятся в питательной среде, ее устанавливают в термостат, где налаживаются определенная влажность и температура, чтобы ускорить рост и развитие микробов. После того как пройдет определенное время, культуру микроорганизмов рассматривают под микроскопом, при этом предварительно материал окрашивают специальными растворами. Во время такого осмотра специалисты делают оценку по форме, цвету и плотности. Иногда проводят дополнительные исследования, чтобы выявить предрасположенность колоний микроорганизмов к разложению органических и неорганических соединений.
Потом врачи подсчитывают возбудителей и определяют, сколько микробов способен размножить один микроорганизм. Для того чтобы качество результата анализа было на высшем уровне, необходимо соблюдать определенные правила. В противном случае обследование становится бессмысленным. Для этого нужно, чтобы посуда для сбора и инструменты были максимально стерильными. Желательно, чтобы работники лаборатории выдавали пациенту посуду на руки, после чего больной произведет сбор кала или мочи.
Если человек накануне принимал антибиотики, об этом необходимо рассказать лечащему врачу и прекратить прием лекарств за 10 дней до сбора анализов.
Сдавать анализы нужно с самого утра, собрав их стерильной лопаткой в количестве 15-35 г. При этом надо следить, чтобы никакой другой материал не попал в посуду. Многие люди собирают кал с вечера, что недопустимо. Также нельзя использовать слабительные препараты или ставить клизму. Длительность обследования на общую флору составляет срок от 4 до 7 дней.
Расшифровка бак посева
Исследуемый материал по степени роста делится на 4 степени:
На жидкой питательной среде рост бактерий проявляется довольно слабо, а на твердой среде рост не наблюдается.
На плотной среде рост одного вида доходит до 10 колоний.
Рост бактерий достигает до количества от 10 до 100.
При этой степени колонии разрастаются больше 100.
При первых двух степенях бактерии не считаются причинами болезни, а при двух крайних — указывают на этиологию, то есть микроорганизмы являются основной причиной заболевания. Результаты анализа на кишечные группы необходимы и для того, чтобы врач мог назначить качественное и эффективное лечение.
Посев кала на дисбактериоз делается тогда, когда человек имеет проблемы с желудочно-кишечным трактом, особенно если это сопровождается слабым стулом, тошнотой и рвотой. При данном заболевании посев расшифровывается по четырем степеням:
Чужеродная микрофлора отсутствует, а в аэробном участке микробиоценоза изменения незначительные.
Значительно изменено количество лактофлоры и бифидофлоры, количество эшерихий увеличено.
Лактофлора и бифидофлора практически отсутствуют, зато появляется гемолитический стафилококк.
Микробиоценоз изменен, патогенные микроорганизмы увеличены, обнаружен протей.
Анализы на дизгруппу и инфекции подразумевают исследование микрофлоры, в основном ее состава. Потому что в работе желудка и кишечника именно она является основной частью. Микрофлора состоит из лактобактерий и бифидобактерий. Всего 10% от общего состава можно выделить как гемолитический стафилококк, кишечные палочки, бактероиды, грибки.
Все эти микроорганизмы, находящиеся в микрофлоре, как правило, имеют определенное количество. Если при исследовании эти кишечные инфекции превышают норму, значит, именно они являются первопричиной болезни дисбактериоз. Если вовремя не начать лечение, тогда бактерии начинают усиленно разрастаться, что может привести к неприятным последствиям.
Срок на исследование обычным методом составляет от 7 до 10 дней, но при желании можно сделать экспресс-анализ, на который уходит всего несколько часов. Стоит отметить, что состояние стула меняется на средней стадии заболевания. На поздних можно заметить кровяные прожилки, слизь и диарею. Запах при этом становится очень неприятным. Все эти признаки встречаются и при других болезнях, поэтому очень важным шагом считается своевременная сдача анализов на посев.
У бактериологического метода есть ещё один значительный недостаток. Это крайне низкий уровень выделения видового состава организма. Как было сказано ранее, микрофлора кишечника делится на транзиторную и пристеночную. И если транзиторная может быть обнаружена в кале без проблем, то пристеночная может в нём и не оказаться, отчасти потому, что она находится на стенках кишечника, отчасти из-за анаэробности некоторых её представителей. А ведь именно пристеночная микрофлора выполняет важную роль в микробиоценозе кишечника, как показано в открытии Уголева.
9. Помимо бактериологического метода на сегодняшний день существуют и другие способы выявления явлений, называемых дисбактериозом. Эти методы основаны не на прямом выделении бактерий, а на оценивании их воздействия по экзометаболитам.
Биохимические методики применяются и как часть копрограммы, в таком случае могут изучаться трипсин, эластаза и дисахара.
Трипсин – фермент, участвующий в переваривании белков в тонком кишечнике. Синтезируется в поджелудочной железе в неактивном виде в форме трипсиногена, который впоследствии в двенадцатиперстной кишке под влиянием фермента энтерокиназы превращается в трипсин.
Определение трипсина в кале используется для подтверждения или исключения наличия недостаточности экзокринной функции поджелудочной железы, обусловленной хроническим панкреатитом, опухолью поджелудочной железы, холелитиазом.
Панкреатическая эластаза — это протеолитический фермент, который продуцируется ацинарными клетками поджелудочной железы, экскретируется в виде проэластазы вместе с другими ферментами в двенадцатиперстную кишку, где под действием трипсина превращается в эластазу. Принимает участие в пищеварении вместе с другими ферментами. Фермент не подвергается воздействию при прохождении по кишечному тракту. Уровень содержания панкреатической эластазы является стандартным маркером внешнесекреторной недостаточности поджелудочной железы.
Дисахариды — органические соединения, одна из основных групп углеводов. Молекулы дисахаридов состоят из двух остатков моносахаридов, соединённых друг с другом гликозидными связями. Для организма человека пищевую ценность имеют три дисахарида: сахароза, лактоза и мальтоза.
Переваривание дисахаридов происходит в тонком кишечнике на поверхности эпителиальных клеток (ворсинок) (пристеночное пищеварение) под действием специфических ферментов. Сахароза расщепляется сахаразой, лактоза переваривается под влиянием фермента лактазы, мальтозу расщепляет фермент мальтаза. Эти ферменты продуцируются клетками слизистой и не поступают в просвет, а действуют на поверхности оболочки кишечника. Под влиянием ферментов дисахариды расщепляются до моносахаридов: глюкозы, фруктозы и галактозы, которые затем всасываются в стенки кишечника и поступают в кровь. Таким образом, в норме дисахариды в кале отсутствуют.
Определение дисахаридов в кале используется для исследования и оценки переваривающей способности кишечника.
10. ЛАКТОФЕРРИН И КАЛЬПРОТЕКТИН
Также в определённых тестах требуется определение лактоферрина и фекального кальпротектина: маркеров воспалительных заболеваний.
Основными же метаболитами кишечной микробиоты являются короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК) – уксусная, пропионовая и масляная кислоты и их соли – ацетат, пропионат и бутират. В течение суток синтезируется более 300 ммоль/л КЦЖК. Максимальная концентрация КЦЖК в толстой кишке достигает 70-140 ммоль/л в проксимальных отделах (слепой и восходящей кишке), а в дистальных отделах (нисходящей, сигмовидной и прямой кишке) содержание КЦЖК снижается до 20-70 ммоль/л.
95% КЦЖК всасывается эпителием толстой кишки, далее уксусная и пропионовая кислоты по системе воротной вены попадают в печень.
Пропионовая кислота в гепатоцитах преимущественно участвует в глюконеогенезе, а также является регулятором метаболических процессов и липидного обмена в печени.
Уксусная кислота принимает участие в липогенезе и является важным энергетическим субстратом для сердца, мозга, почек, мышц и других периферических тканей.
ОБРАЗОВАНИЕ И МЕТАБОЛИЗМ ЕСТЕСТВЕННЫХ МЕТАБОЛИТОВ В ТОЛСТОЙ КИШКЕ И ОРГАНИЗМЕ
Список короткоцепочечных жирных кислот
В различных отраслях знания к короткоцепочечным жирным кислотам относят разный набор карбоновых кислот. В данном Справочнике, исходя из сложившихся в физиологии пищеварения традиций, к короткоцепочечным жирным кислотам относят следующие кислоты ( Минушкин О.Н., Малкоч А.В., Бельмер С.В., Ардатская М.Д.):