Bakteriální flóry trávicího traktu | Gastroenterologie a Hepatologie

mikroflóry nebo mikroflóry je kolektivity mikrobiální společenství, které obývají sliznice povrchy řadu jednotlivých, také volal hostitele. Každý lidský jedinec je domovem asi 100 miliard bakterií z asi 400 různých druhů.1,2 v žaludeční šťávě je obsah bakterií relativně nízký, asi 1000 bakterií na mililitr, což je způsobeno kyselostí média. Koncentrace bakterií roste podél tenkého střeva, od 104 bakterií / ml v proximálním dvanáctníku až po 107 bakterií/ml v terminálním ileu. Propulzivní motilita tenkého střeva pravidelně odstraňuje bakterie, které proliferují ve světle. V kontrastu, populace mikroorganismů v tlustém střevě je mnohem vyšší, protože koncentrace až 1011 nebo 1012 bakterií na mililitr content1 dosaženo. Společně může živá populace tlustého střeva dosáhnout variabilní hmotnosti 300-600 g a představuje více než 95% hostitelské mikrobioty.

velká biologická rozmanitost druhů ve střevním ekosystému usnadňuje život a vývoj celku, který zahrnuje nejen mikrobiotu, ale i lidského hostitele. Pro dobrý počet bakteriálních druhů je celek nezbytný pro život: jednobuněčné organismy potřebují kolektivitu a biologickou rozmanitost, aby se mohly normálně rozvíjet. Různé bakteriální rody a druhy používají metabolické produkty generované ostatními pro jejich proliferaci. Lidské střevo je přirozeným stanovištěm těchto bakterií, které se vyvinuly a přizpůsobily životu s člověkem po tisíciletí, takže mnoho z nich se spontánně nerozlišuje mimo toto stanoviště.

symbióza se označuje, když vztah mezi dvěma nebo více živými druhy přináší výhody alespoň jednomu z nich, aniž je dotčen některý z ostatních3. Pro hostitele není přítomnost mikrobioty nezbytná pro život, ale má důležitý dopad na jejich fyziologii. Savci chovaní v experimentálních podmínkách celkové asepse, a proto nezískávají svou přirozenou flóru, mají abnormální vývoj. Tabulka I ukazuje rozdíly mezi zvířetem chovaným v celkové asepse, bez zárodků, a zvířetem, které má konvenční flóru, tj. Nevíme, jasně mechanismy, které vedou ke každému z těchto rozdílů, ale velký anatomophysiological odezva symbiózy mezi hostitelem a jeho flóry je evidentní.

dynamika vztahu mezi živé bytosti nemají hranice definované a stabilní mezi symbióza a patogenity, takže rovnováha může být změněn, a, v některých případech, některé prvky rostlin jsou příčinou onemocnění do huésped3.

složení flóry

bakteriální flóra se získává ihned po narození. Zpočátku různé aerobní rody kolonizují trávicí trakt, zejména enterobakterie typu Escherichia coli a také různé druhy rodu Lactobacillus. Tyto spotřebovávají kyslík z prostředí a postupně, microsystem je stanovena ve kterém je drtivá převaha nuceni anaerobní druhy, zejména Bacteroides, Clostridia, Eubacteria a Bifidobakterie. Ve věku 2 let je zavedená flóra již prakticky definitivní, zatímco je obvykle velmi stabilní po celou dobu života jednotlivce1.

velký zájem byl věnován událostem, které mohou ovlivnit počáteční kolonizaci.4,5 novorozenec získává flóru svého bezprostředního prostředí. Byly pozorovány rozdíly mezi dětmi narozenými císařským řezem a dětmi narozenými vaginálně. Existují rozdíly v flóře novorozence z chudých zemí a bohatých zemí. Zdá se, že kojení hraje důležitou roli při přenosu bakteriální flóry, na rozdíl od výživy umělými mléky. Matka přenáší své vlastní bakterie a zároveň přenáší nezbytné imunitní obranné prvky proti stejným bakteriím prostřednictvím kojení (specifické protilátky typu IgA,vrozené molekuly imunity atd.) 6. Protože novorozenec má velmi oslabenou imunitu v důsledku nezralosti systému a absence mechanismů spojených s imunitní paměť, to je považováno za velmi důležité, že získání bakterií a obranné mechanismy pocházet ze stejného zdroje. Bylo pozorováno, že děti, které tráví první noci života oddělené od svých matek, mají vyšší výskyt alergií. Rozdíly mezi bakteriemi a prvky imunodeficience získané novorozencem by mohly hrát důležitou roli v patogenezi některých imunozánětlivých onemocnění dospělého života.7

V dospělé flóře převládají anaerobní rody. Složení flóry bylo tradičně studováno mikrobiologickou kulturou vzorků heses8 (tabulka II). U kultivačních metod lze rozpoznat přechodné změny ve složení flóry odvozené z použití antibiotik nebo ve vztahu ke změnám stravy, ale jsou to reverzibilní změny1. Nicméně, vysoký podíl bakteriálních druhů nejsou obdělávatelné, takže mohou být pozorovány pod mikroskopem, ale jejich fenotypové vlastnosti nebyly popsány.9,10 metody molekulární biologie nabízejí novou technologii, která bude velmi užitečná při překonávání těchto omezení a při rozšiřování našich znalostí o flóře. Nedávné studie na základě analýzy bakteriálního genomu byly identifikovány velký podíl bakteriálních kmenů, které nebyly nikdy popsány a, kromě toho, to je navrhl, že každý jedinec chová geneticky unikátních kmenů a odlišné od těch ostatních individuals10,11. Za pár let, molekulární biologie bude poskytovat spolehlivé metody pro identifikaci a kvantifikaci bakterií, a asi budeme mít nové a mnohem úplnější informace o složení flora12 (Tabulka III).

VLASTNOSTI ROSTLIN

Tam jsou tři primární funkce střevní mikroflóry: a) funkce, výživa a metabolismus, v důsledku biochemické aktivity flora; b) ochranné funkce, zabraňuje invazi patogenních mikroorganismů, a c) trofické funkce proliferace a diferenciace střevního epitelu, a na vývoj a modulace imunitního systému (Tabulka IV).

tlustého Střeva světlo kolonizace poskytuje velké množství genů, kódování různých bílkovin a enzymů, a poskytuje biochemické zdrojů, které nejsou přítomny v lidském genomu. Dohromady tvoří bakterie v tlustém střevě metabolický orgán podobný játrům, kde bakteriální enzymy působí na substrátech střevního lumenu a vytvářejí velkou rozmanitost produktů. Hlavní metabolickou funkcí flóry je fermentace nestravitelných dietních zbytků a hlenu produkovaného střevním epitelem. Metabolická energie je obnovena a některé vitamíny jsou syntetizovány. 13,14 Fermentace sacharidů může laskavost vstřebávání iontů v slepého střeva, zejména vápníku, jak je uvedeno v článku o Bongers a Van den Heuvel publikovány ve stejném čísle Časopisu. Víme, že fermentace sacharidů vede k tvorbě mastných kyselin s krátkým řetězcem, které mají trofické účinky na střevní epitel.13 produkce kyseliny máselné je hlavním zdrojem energie pro epitel tlustého střeva. Produkce kyseliny octové a propionové se podílí na regulaci metabolismu glukózy v játrech, snižuje postprandiální glykémii a inzulinovou odpověď. Zdá se, že tento mechanismus podporuje buněčnou citlivost na inzulin15 a může zabránit rozvoji inzulínové rezistence a diabetes mellitus 2.typu.

flóra žijící v zažívacím traktu chrání před invazí patogenních mikroorganismů takzvaným “bariérovým účinkem”. Tato vlastnost flóry je velmi důležitá pro prevenci infekčních onemocnění v hostiteli. Existuje odolnost vůči kolonizaci exogenními bakteriemi a zabraňuje se přemnožení oportunních druhů, které sídlí v tlustém střevě, ale jejichž růst je řízen rovnováhou s jinými druhy. Tak, například, použití některých antibiotik může změnit ekosystém a laskavost převaha subdominantní druhy, jako je Clostridium difficile, spojené se závažnou nemocí, jako je pseudomembranózní kolitida.

bariérový efekt je způsoben skutečností, že rezidentní flóra zaujímá přístupné ekologické výklenky a řídí, spotřebovává a vyčerpává všechny zdroje. Například, Bacteroides thetaiotaomicron bylo prokázáno, že konzumovat fucose produkován hostitele epitelu ale může také kontrolu genové exprese v epitelu buněk a regulují fucose výroby. Tím se zabrání nadprodukci tohoto zdroje, který by mohl být použit jinými patogenními nebo alespoň oportunními bakteriemi. 16 Kromě toho mohou bakterie inhibovat růst jiných bakterií produkcí bakteriocinů, což jsou přírodní látky s antimikrobiálním účinkem17,18. Četné druhy gastrointestinálního traktu jsou schopné produkovat bakteriociny. Tyto látky jsou citlivé na proteázy v zažívacím traktu, takže hostitelský jedinec může kontrolovat jejich produkci.

mikrobiální flóra trávicího traktu má důležité funkce proliferace a diferenciace střevního epitelu. Zvířata chovaná v médiu bez zárodků mají nízký stupeň replikace epitelu tlustého střeva19. Kromě toho experimenty se zvířaty monoasociovanými s bakterií ukazují, jak některé kmeny ovlivňují diferenciaci epiteliálních buněk.20 trofických funkcí na epitelu může být důležité pro studium role flóry v patogenezi kolorektálního karcinomu.

vývoj a zrání imunitního systému

savci chovaní za experimentálních podmínek celkové asepse obvykle nevyvíjejí svou imunitu.21 Mají nedostatek imunoglobulinů jak ve střevním lumenu, tak v periferní krvi. Je zřejmé, že imunitní systém zraje kolem trávicího traktu, což je velká plocha kontaktu s vnějším světem. U dospělého člověka je 80-85% imunokompetentních buněk umístěno v sliznici trávicí trubky22. Existují miliony interakcí mezi bakteriemi, epitelu a hlubších imunitní tkáně, která se postupně program a modulují zdroje velmi silný, velmi složitá a velmi komplexní obranný systém.19,23 Například nedostatek zrání imunitního systému je také detekován, protože u zvířat bez zárodků se fenomén tolerance normálně nevyvíjí. Expozice antigenům trávicím traktem obvykle indukuje toleranci k těmto antigenům. Tato vlastnost slizniční imunitní systém nevyskytuje, nebo se zdá nedostatečné, u zvířat chovaných pod klíčků-free24 podmínky. Dr. Borruel rozvíjí toto téma rozsáhle v další kapitole tohoto čísla časopisu.

flóra jako příčina onemocnění

některé prvky flóry nebo jejich aktivity mohou za určitých okolností způsobit onemocnění hostitele.2 bakteriální translokace je průchod životaschopných bakterií epitelem gastrointestinální sliznice.25 po překročení bariéry mohou bakterie migrovat lymfou a dosáhnout extra-střevních míst, jako jsou mezenterické uzliny, játra nebo slezina. Pokud se bakterie mohou šířit krevním řečištěm v dostatečném množství, mohou způsobit velmi závažné stavy, jako je sepse, multiorgánové selhání a smrt. Soriano a Guarner popsat, v další kapitole tohoto Dodatku, klinické stavy spojené s bakteriální translokace a hlavní příčiny této komplikace a hodnocení léčebné alternativy. Dalším onemocněním souvisejícím s dysfunkcí flóry je průjem spojený s užíváním antibiotik. Přerůstání některých druhů, jako je Clostridium difficile, může být zdrojem závažných stavů, jako je pseudomembranózní kolitida.26

v posledních letech byla zvláštní pozornost věnována možnému vztahu mezi dysfunkcí flóry a imunitního systému.27 V rozvinutých společnostech, výskyt infekčních onemocnění klesl velmi výrazně v druhé polovině dvacátého století, a tento poznatek je platný jak pro onemocnění bakteriální etiologie (tuberkulóza, revmatická horečka, tyfus, brucelóza) a pro onemocnění virového původu (hepatitida A, spalničky, příušnice). Souběžně s tím výskyt alergií a některých onemocnění s autoimunitní složkou, jako je roztroušená skleróza, diabetes mellitus 1. typu, zánětlivá onemocnění střev (Crohnova nemoc a ulcerózní kolitida), se rozrostla tak důležité. Přestože tato onemocnění mají genetickou složku, je zřejmé, že přínos environmentálních faktorů musí hrát v krátkodobém horizontu velmi důležitou roli při změně trendů. Hypotézy přehnané hygieny naznačuje, že nedostatek expozice na bakteriální agenti od útlého věku by mohlo být na základě této rostoucí tendence ke vzniku imunitní systém poruch, včetně alergie, Crohnova nemoc, diabetes mellitus 1. typu, roztroušená skleróza a non-hodgkinian lymfomů.27

V případě zánětlivých onemocnění střev, mnoho klinické a experimentální údaje naznačují, že střevní zánět je v důsledku zhoršené reakce na prvky autologní flora. Odvození fekální obsah nebo sterilizace tlustého střeva světla dosahují významné zánětlivé remise, a to jak v experimentálních modelech i v intervenčních studiích v patients28-31. Bylo prokázáno, že imunitní systém je citlivější na flóru samotný u pacientů s Crohnovou chorobou nebo ulcerózní kolitida, na rozdíl od kontrolní populace.32,33 je velmi zajímavé, že in vitro mohou některé bakteriální prvky vyvolat protizánětlivé mechanismy v zanícené střevní tkáni pacientů s Crohnovou Chorobou34. Pokud jsou in vivo dosaženy správné podmínky, bakteriální terapie by mohla přinést důležité výhody při léčbě zánětlivého onemocnění střev, jak již bylo prokázáno u “pouchitidy”35.

střevní flóra hraje důležitou roli v patofyziologii rakoviny tlustého střeva, jak je podrobně popsáno v kapitole Burns a Rowland V tomto dodatku. Epidemiologický vztah mezi stravou a rakovinou tlustého střeva byla uznána pro let, ale kromě toho, v posledním desetiletí, byly získány důkazy o tom, že naznačuje, že střevní flora by být klíčový faktor prostředí díky své schopnosti vytvářet látky s karcinogenním potenciálu od zbytků stravy. Na druhé straně byly identifikovány některé bakterie, které inhibují vývoj maligních nádorů tlustého střeva indukovaných experimentálně chemickými karcinogeny. Některé klinické studie na dobrovolnících navíc prokázaly účinnost kmene bifidobakterií při snižování enzymových aktivit ve stolici, které souvisejí s tvorbou karcinogenů.36 Proto, použití prospěšné bakterie je pravděpodobné, že hrají důležitou roli v prevenci rakoviny tlustého střeva, a to zejména ve skupinách lidí, kteří mají rizikové faktory spojené s rakovinou tlustého střeva (polypy, rodinnou anamnézu, atd.).

PROBIOTIKA A PREBIOTIKA

Četné vědecké důkazy ukazují, že některé bakteriální kmeny mohou poskytnout konkrétní zdravotní benefits37. S tímto, nový koncept byl představen: probiotika jsou živé mikroorganismy, které, při požití v přiměřeném množství, produkují zdraví prospěšné účinky, které jsou přidány do jejich čistě nutriční hodnotu.38 Existuje rozsáhlá dokumentace o použití mnoha bakteriálních kmenů k vyvolání příznivých účinků na zvířecích modelech a otevírá se vyhlídka na identifikaci jejich aplikací při podpoře lidského zdraví. Dalším konceptem, který se objevuje, je koncept prebiotické39. Prebiotika jsou nestravitelné složky potravin, které selektivně podporují růst a aktivitu omezeného počtu bakteriálních druhů. V charakteristickým způsobem, prebiotika jsou-stravitelné sacharidy, které, po jejich tranzit přes tenkého střeva, dosáhne tlustého střeva prakticky bez jakýchkoliv úprav. Bakterie z místní flóry, které mají příslušné metabolické enzymy konzumovat tyto sacharidy mají možnost se množit selektivně díky specifické energetické příspěvek získat z těchto substrátů. Koncept je vysoce atraktivní a bylo identifikováno několik látek, které podporují proliferaci laktobacilů nebo bifidobakterií. Dr. Sastre podrobně studuje možnosti tohoto konceptu v jiném článku v tomto dodatku.

účinnost probiotik a prebiotik při podpoře specifických aspektů lidského zdraví by měla být prokázána v kontrolovaných studiích. V případě probiotik je každá studie založena na specifickém bakteriálním kmeni a její výsledky by neměly být extrapolovány na jiné kmeny. V případě prebiotik je také velmi důležité zkontrolovat, zda podporují růst bakteriálních druhů považovaných za prospěšné pro tělo.

významný počet klinických studií prokázal užitečnost několika probiotik při prevenci a léčbě průjmu. Publikované práce se týkají především dětství průjmy způsobené rotaviry, které mohou být zabráněno, nebo dokonce zachází s probiotiky,40, 41, ale údaje o akutní průjem způsobené jinými infekčními agens byly také zveřejněny. Několik kontrolovaných klinických studií ukázaly, že některá probiotika mohou zabránit průjmy spojené s antibiotickou use42. Článek Tojo Sierra, Leis Trabazo a Tojo González v tomto čísle časopisu věnuje tomuto problému zvláštní pozornost. Účinnost živé bakterie v jogurtu v léčbě známek a příznaků, které doprovázejí intolerance laktózy je také dobře prokázána, 43, které je předmětem zvláštního příspěvku na tento Doplněk Labayen a Martínez.

skutečnost, že savců získané v rámci zárodečné-free podmínek, vysoká míra cholesterolu v periferní krvi naznačuje, že metabolismus lipidů může být ovlivněn změnami v flora. Dr. Ros důkladně přezkoumala tyto aspekty tohoto doplňku.

závěry

flóra má významný dopad na fyziologii a patologii hostitelského jedince. Probiotika a prebiotika zlepšují ekologickou rovnováhu flóry, zvyšují její příznivé funkce a kontrolují její možné škodlivé vlivy. V současné době je to oblast, která stále vyžaduje mnoho základního a klinického výzkumu, aby se ověřila konzistence široké škály potenciálních aplikací, které jsou předpokládány. Příchod nových technologií molekulární biologie pro mikrobiologické studium flóry a pokrok v našich znalostech mechanismů zapojených do střevní imunity bude nepochybně rozhodující.

mikroflóry nebo mikroflóry je kolektivity mikrobiální společenství, které obývají sliznice povrchy řadu jednotlivých, také volal hostitele. Každý lidský jedinec je domovem asi 100 miliard bakterií z asi 400 různých druhů.1,2 v žaludeční šťávě je obsah bakterií relativně nízký, asi 1000 bakterií na mililitr, což je způsobeno kyselostí média. Koncentrace bakterií roste podél tenkého střeva, od…

mikroflóry nebo mikroflóry je kolektivity mikrobiální společenství, které obývají sliznice povrchy řadu jednotlivých, také volal hostitele. Každý lidský jedinec je domovem asi 100 miliard bakterií z asi 400 různých druhů.1,2 v žaludeční šťávě je obsah bakterií relativně nízký, asi 1000 bakterií na mililitr, což je způsobeno kyselostí média. Koncentrace bakterií roste podél tenkého střeva, od…

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.