Podstawowe funkcje fizjologiczne flory bakteryjnej jelit

Zgodnie z teorią zrównoważonego odżywiania kolonizacja flory bakteryjnej przewodu pokarmowego organizmów wyższych jest niepożądanym i w pewnym stopniu szkodliwym skutkiem ubocznym. Jednakże flora bakteryjna przewodu pokarmowego nie tylko nie jest szkodliwa, ale jest niezbędna do prawidłowego rozwoju funkcji fizjologicznych makroorganizmu, a jej rozwój filogenetyczny i ontogenetyczny jest ściśle związany z biocenozą mikroorganizmów.

Mikroflora układu pokarmowego wpływa również na jego cechy funkcjonalne. W szczególności enterotoksyny bakteryjne znacząco wpływają na przepuszczalność jelit. W większości przypadków aktywność enzymatyczna jelita cienkiego u organizmów wolnych od zarazków jest wyższa niż u normalnych. Istnieją jednak dowody na to, że poziom aktywności disacharydazy jelita cienkiego u szczurów wolnych od zarazków i normalnych jest taki sam. Dane dotyczące enzymów trzustkowych są równie sprzeczne. Według niektórych danych ich aktywność u zwierząt wolnych od zarazków jest wyższa niż u normalnych, podczas gdy według innych jest taka sama. Na koniec należy zauważyć, że dysbakterioza prowadzi do spadku aktywności enzymatycznej jelita cienkiego i w związku z tym do zaburzeń trawienia błonowego.

Mikroflora jelitowa determinuje stosunek do obrony immunologicznej organizmu. Omówiono dwa mechanizmy odporności miejscowej. Pierwszy z nich to hamowanie adhezji bakterii do śluzu jelitowego za pośrednictwem przeciwciał miejscowych, w tym IgA. Drugi mechanizm to kontrola liczebności określonej populacji bakterii zlokalizowanej na powierzchni błony śluzowej jelit dzięki obecności przeciwciał przeciwbakteryjnych w tym obszarze. W porównaniu ze zwierzętami normalnymi organizmy wolne od zarazków zawierają tylko 10% komórek produkujących IgA, która uczestniczy w odporności miejscowej. Jednocześnie wykazano, że zawartość białka całkowitego, alfa-, beta- i gamma-globulin w osoczu krwi zwierząt wolnych od zarazków jest niższa niż u zwierząt normalnych. W przypadku braku normalnej mikroflory podczas normalnej fagocytozy w mikromakrofagach hydroliza antygenów przez nie ulega spowolnieniu.

Należy jednak pamiętać, że podczas fermentacji beztlenowej powstają również kwasy mrówkowy, bursztynowy i mlekowy oraz pewna ilość wodoru (zwykle jako pojedyncze produkty). Oznaczanie wodoru jest szeroko stosowane w diagnostyce chorób jelita cienkiego, a zwłaszcza jelita grubego.

W ten sposób flora bakteryjna przewodu pokarmowego jest rodzajem homeostatu troficznego, czyli trofostatu, który zapewnia rozkład nadmiaru składników pokarmowych i powstawanie brakujących produktów. Ponadto niektóre produkty jej życiowej aktywności uczestniczą w regulacji szeregu funkcji makroorganizmu. Dlatego utrzymanie prawidłowej flory bakteryjnej w organizmie staje się jednym z najważniejszych zadań w optymalizacji odżywiania i życiowej aktywności wyższych organizmów, w tym człowieka.

Populacja bakteryjna błony śluzowej jelita różni się znacząco od populacji kawitacyjnej zarówno pod względem składu, jak i cech biochemicznych. W naszym laboratorium, już w 1975 roku, wykazano, że wśród populacji bakteryjnej błony śluzowej jelita cienkiego formy hemolityczne są prawie nieobecne, które są szeroko reprezentowane w populacji kawitacyjnej. Już wtedy zasugerowaliśmy, że populacja śluzowa jest autochtoniczna i w dużej mierze determinuje skład populacji kawitacyjnej. Jednocześnie stwierdzono, że wraz ze zmianą diety i chorób, obserwowane są poważniejsze zaburzenia w populacji śluzowej, a nie w populacji kawitacyjnej.

Pomysł II Miecznikowa na temat celowości tłumienia flory bakteryjnej jelit powinien zostać poddany radykalnej rewizji. Rzeczywiście, jak już zauważono, porównanie organizmów normalnych i wolnych od zarazków pozwoliło nam dojść do wniosku, że te drugie są wadliwe metabolicznie, immunologicznie, a nawet neurologicznie i różnią się ostro od normalnych.

Jak już zauważono, symbioza mikro- i makroorganizmów jest prawdopodobnie starożytnym nabytkiem ewolucyjnym i jest już obserwowana na poziomie prymitywnych organizmów wielokomórkowych. W każdym razie w toku ewolucji większość organizmów wielokomórkowych rozwinęła symbiozę z bakteriami pewnych typów.

W rzeczywistości flora bakteryjna jest niezbędnym atrybutem istnienia organizmów złożonych. Te ostatnie, zgodnie ze współczesnymi koncepcjami, należy rozpatrywać jako pojedynczy system wyższego poziomu hierarchicznego niż oddzielny osobnik. W tym przypadku makroorganizm w stosunku do mikroorganizmów pełni funkcję dominującą i regulatora całego systemu jako całości. Pomiędzy nim a symbiontami zachodzi wymiana metabolitów, do których zaliczają się substancje odżywcze, różne składniki nieorganiczne, stymulanty, inhibitory, hormony i inne związki fizjologicznie czynne. Tłumienie flory bakteryjnej jelit często prowadzi do przesunięcia równowagi metabolicznej organizmu.

Staje się więc jasne, że w sensie metabolicznym organizm jest systemem ponadorganizmicznym, składającym się z dominującego organizmu wielokomórkowego i specyficznej polikultury bakteryjnej, a czasem pierwotniaków.

Endoekosystemy mają zdolność do samoregulacji i są dość stabilne. Jednocześnie mają pewne krytyczne granice stabilności, po przekroczeniu których następuje ich nieodwracalne zaburzenie. Normalna endoekologia może zostać zakłócona przez specyficzne i niespecyficzne skutki, co prowadzi do gwałtownej zmiany przepływu metabolitów bakteryjnych. Naruszenie składu populacji bakteryjnej jelita stwierdzono w szczególności przy zmianie składu diety, przy chorobach przewodu pokarmowego, pod wpływem różnych ekstremalnych czynników (na przykład w stresie, w tym emocjonalnym, w szczególnych warunkach itp.). Dysbakterioza występuje z różnych przyczyn, w szczególności z powodu stosowania antybiotyków.

W przewodzie pokarmowym odkryto zatem różne warianty i ogniwa tych łańcuchów troficznych, które tradycyjnie przypisujemy wyłącznie zewnętrznym makroekosystemom.

Antybiotyki są szeroko i wielokrotnie stosowanym środkiem leczenia ludzi i różnych zwierząt gospodarskich. Należy sądzić, że w tym przypadku nawet przy początkowo prawidłowej mikroflorze może ona zostać częściowo lub całkowicie zniszczona, a następnie zastąpiona przypadkową, w wyniku czego mogą powstać różne zaburzenia w formie i stopniu. Jednak takie zaburzenia mogą często rozpocząć się znacznie wcześniej z powodu niekorzystnych warunków powstających w wyniku nieoptymalnej flory otrzymanej przy urodzeniu. Tak więc pytania o metody konstruowania i przywracania optymalnej mikroflory, czyli mikroekologii i endoekologii organizmu, pojawiają się już dziś.

Należy zauważyć, że najprawdopodobniej szpitale położnicze w przyszłości będą miały idealne polikultury bakteryjne. Powinny być one zaszczepiane dzieciom (ewentualnie poprzez karmienie piersią lub w inny sposób). Możliwe, że te polikultury będą pobierane od najzdrowszych matek. Należy również ustalić, czy optymalne polikultury są identyczne w różnych krajach, czy też powinny się różnić ze względu na klimat i inne cechy życia różnych grup ludzi.

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