микрос кишечника что такое
Анализ на микробиоту
Микробиота кишечника – это совокупность микроорганизмов, которые обеспечивают нормальную жизнедеятельность человека. Причем этот союз является выгодной для всех участников.
Микробиота выполняют много важных функций для организма: пищеварительную, иммунную, антитоксическую, защитную и моторно-эвакуаторную. Поэтому нормальный баланс необходимых микроорганизмов очень важен для здоровья.
При этом состав микрофлоры очень разнообразен. В ней есть нормальные микроорганизмы, такие как бифидо- и лактобактерии и бактероиды. Их количество занимает большую часть от общей массы. И они влияют только положительным образом на организм. Уменьшение этих представителей освободит место для вредных бактерий.
Так же в составе микробиот находятся условно-патогенные микроорганизмы, которые в малом количестве выполняют защитную функцию, а если численность их начинает превышать нормальные микроорганизмы, то будут развиваться острые инфекционные заболевания. А патогенных микроорганизмов в составе не должно быть, иначе они приводят к серьезным заболеваниям.
Для того, чтобы узнать состав вашей микрофлоры, необходимо сдать анализ на микробиоту.
Лучшим способом поддержания правильной микробиоты является сбалансированное питание с большим количеством овощей и фруктов. А так же есть некоторые препараты, которые способны восстанавливать нужный состав. Но их необходимо обсуждать со своим врачом.
Если вы замечаете такие проблемы с пищеварением, как понос или запор, периодическая тошнота и рвота, апатия, плохой аппетит, метеоризм, то стоит сдать анализ на микробиоту.
Анализ на микробиоту кишечника
Для того, чтобы проверить состав микрофлоры, существует несколько способов, причем у каждого есть свои преимущества и недостатки.
Самый распространенный бактериологический. Анализ кала на бакпосев. На этом анализе выделяют 4 вида бактерий и исследуют их свойства, заодно проверяют, как на них влияют антибиотики. Для анализа нужно 4-5 дней. Но на исследование значительно влияет человеческий фактор, поэтому результаты могут значительно отличаться. Есть еще один анализ, это хроматографический метод по Осипову. Он заключается в определении компонентов микробных клеток, то есть быстрой идентификации микроба по специфическим морфологическим составляющим. В этом анализе на микробиоту можно обнаружить более 50 видов микробов. Но для него необходимо дорогостоящее оборудование, которым не все лаборатории обладают, а так же цена на этот анализ высокая.
Что такое микробиота кишечника?
Человеческий организм очень любит быть в балансе
Микробиота кишечника (или микробиом) — это все микроорганизмы, живущие у нас внутри.
Не секрет, что на каждом участке нашего тела постоянно находятся сотни видов бактерий. Человек, как большая экосистема, представляет из себя идеальную среду для проживания и размножения, чем микробы и пользуются. Причем пользуются настолько активно, что соотношение бактериальных и человеческих клеток почти равно!
Из-за численности бактерий в нашем организме и их влияния некоторые ученые даже называют микробиоту отдельным органом человеческого тела. Неудивительно — мать передает ребенку не только собственные гены, но и базовый набор бактерий!
Без некоторых бактерий наш организм чувствует себя плохо — например, кишечные бактерии необходимы нам, чтобы защищать кишечник от воспалений. За это отвечает масляная кислота или бутират, который наше тело синтезировать самостоятельно не умеет. Если бы бактерии не делали это за нас — мы, возможно, чаще болели бы.
Нужно ли изучать свою микробиоту кишечника?
Обязательно! Это нужно для того, чтобы точно понимать, какие бактерии и в каком количестве обитают в кишечнике. Человеческий организм очень любит быть в балансе, и баланс микроорганизмов для него тоже очень важен.
Возьмем вот такой пример — существует бактероид, который в нашем организме синтезирует ГАМК, настоящий природный антидепрессант. А есть бактерия KLE1738, которая питается ГАМК. Пока эти два микроорганизма в балансе — человек чувствует себя хорошо. А если KLE1738 становится слишком много, то количество природного антидепрессанта уменьшается и появляется риск заболеть клинической депрессией.
Еще более важный пример — бактерия Akkermansia, которая очень часто обитает в желудках худых людей. Ученые считают, что эта бактерия помогает человеку оставаться худым, потому как ускоряет или выравнивает углеводный и жировой обмены. Некоторые продукты питания повышают концентрации этой бактерии в организме и, возможно, с ее помощью когда-то будут лечить ожирение. Однако, существует нерешенный вопрос — эта бактерия все-таки помогает похудеть, или же ей все-таки больше нравится существовать в микрофлоре изначально худого человека?
Знания о составе своей микробиоты дают возможность находить дополнительные причины для тех или иных проблем и успешнее их купировать или даже предотвращать.
Анализ микробиоты выявляет заболевания?
Нет! Инфекционные болезни может обнаружить только доктор и только после бактериального посева.
А чем тогда полезен анализ микробиоты?
Чем стабильнее состояние микробиоты в кишечнике, тем меньше риск того, что с вашим желудком случится что-то неприятное. В наше время анализ на микробиоту особенно полезен — мы иногда злоупотребляем острой и жирной пищей, пьем антибиотики и кофе.
Оценка микробиоты формируется из следующих показателей:
На основании оценки микробиоты специалист формирует рекомендации по питанию. В них будут входить те продукты, которые помогут вам выровнять концентрацию бактерий и привести микробиоту к балансу.
Изменение рациона начинает положительно влиять на состояние микробиоты уже через 2 недели!
Как происходит сдача анализа?
Чтобы сделать анализ микробиоты не нужно никуда ходить — это набор для домашнего использования! В амбулаторный набор для взятия кала входит подробная инструкция, специальная пробирка с консервантом и накладка на сиденье унитаза. Когда закончите забор по инструкции — позвоните курьеру, он приедет и увезет образец в лабораторию. Не нужно ничего хранить в холоде или других особых условиях, именно на этот случай в пробирке есть особый консервант.
Специалисты лаборатории разбирают материал на составляющие и выделяют образец ДНК. В нем их интересует ген 16S рРНК — после многократного умножения он является настоящей картой вашей микробиоты.
Как результат — анализ очень четко показывает, каких бактерий вам не хватает, а какие в полном достатке. Вы можете спросить, откуда берется этот «микробиотический стандарт», по которому всех сравнивают? Отвечаем — у специалистов лаборатории есть множество анализов других микробиот, по которым в соотношении можно судить, «здоровые» они или «больные». С ними сравнение и происходит.
Записаться можно по ссылке или по телефону 46-99-09.
Микробиота
Микроорганизмы населяют наше тело неравномерно. Самая большая концентрация наблюдается на коже, в полости рта, влагалище, дыхательных путях. В кишечнике они и вовсе формируют целые сообщества и защищают нас от различных неблагоприятных воздействий. Микробиота каждого человека уникальна настолько, что в мире не найдётся двух похожих людей с этой точки зрения.
Откуда в нашем кишечнике бактерии
Кишечник – самое благоприятное место для образования микробиома: там тепло и туда регулярно поступает пища. Поэтому там обитают более тысячи микроорганизмов, а самыми распространёнными являются прокариоты.
Первые бактерии заселяются в организм внутриутробно – из кишечника матери они попадают к плоду. Дальнейшее развитие микробиома происходит после рождения и занимает 4 этапа:
В течение жизни микробиом может меняться, но незначительно. Из-за снижения иммунитета, приема лекарственных препаратов, скудного рациона состав микробиоты становится менее разнообразным в процессе старения организма.
Микробиота кишечника выполняет жизненно важные функции для всего организма:
— Синтезирует микро- и макроэлементы, а также витамины различных групп (В, К, Н).
— Является основой иммунитета. В кишечнике сосредоточено 80% микроорганизмов иммунитета.
— Ферментирует неперевариваемые продукты.
— Производит нейроактивные молекулы (дофамин, серотонин, ацетилхолин), являющиеся главными медиаторами сигналов в ЦНС.
— Имеет решающее значение для развития лимфоидных тканей.
— Защищает ЖКТ от инфекций и патогенных микробов благодаря наличию масляной кислоты.
— Формирует толерантность к пищевым антигенам.
— Регулирует расход и запасание энергии.
— Способствует всасыванию кальция и обмену холестерина.
— Нейтрализует токсины и метаболиты.
Таким образом, здоровая микробиота создает с кишечником прочный союз – симбиоз, благодаря которому многие системные процессы находятся под защитой.
Как работает микробиота
Микробиоту можно сравнить с работой целого города, в котором есть свои законы, порядки и должности. Одни микробы трудятся на благо своего места жительства, защищая его от патогенных микроорганизмов, другая часть не приносит ни вреда, ни пользы, а оставшиеся «злоумышленники» пытаются навредить «городу» и принести за собой ряд негативных последствий. Каких представителей будет больше, зависит от нашего рациона. А от каких факторов зависит численность «хороших», «плохих» или «нейтральных» жителей, расскажем ниже.
Что может повлиять на микробиоту
Состав кишечной микробиоты зависит от:
— пищевых привычек хозяина;
— географии проживания (например, число бифидобактерий у итальянцев в 2-3 раза выше, чем у жителей других стран);
— приёма лекарственных средств (особенно – антибиотиков или вакцин);
— окружающей среды (влажности, рН).
Таким образом, несмотря на важность микробиоты в работе различных органов и систем организма, она остаётся очень чувствительной и восприимчивой ко многих внешним и внутренним процессам.
Роль микробиоты кишечника в поддержании здоровья
Микрофлора представляет собой метаболически активную и сложную экосистему, состоящую из сотен тысяч микроорганизмов — бактерий, вирусов и некоторых эукариот. Подобно невидимому чулку, биоплёнка покрывает все слизистые нашего организма и кожу. Микробиота объединяет более чем 10 14 (сто биллионов) клеток микроорганизмов, что в 10 раз превышает число клеток самого организма. Микробиота находится в содружественных отношениях с организмом человека: организм хозяина предоставляет среду обитания и питательные вещества, микроорганизмы защищают организм от патогенных возбудителей, способствуют поддержанию нормальных иммунологических, метаболических и моторных функций. Выделяют несколько важных биотопов, которые отличаются плотностью распределения микроорганизмов и составом: кожные покровы, слизистые оболочки ЖКТ, дыхательных путей, урогенитального тракта и проч. Самой многочисленной считается микробиота кишечника, на её долю приходится 60% микроорганизмов, колонизирующих организм человека.
Микрофлора кишечника состоит из группы микроорганизмов, представленных более чем 1000 видами, 99% из которых приходится на 30–40 главных видов. В научных кругах кишечную микрофлору называют также дополнительным органом.
Состояние микробиоты кишечника определяет качество и продолжительность жизни. У каждого человека есть свой индивидуальный характер распределения и состава микробиоты. Частично он определяется генотипом хозяина и первоначальной колонизацией, которая происходит сразу после рождения. Различные факторы, такие как тип родов, кормление грудью, образ жизни, диетарные предпочтения, гигиенические условия и условия окружающей среды, использование антибиотиков и вакцинация, могут определять окончательные изменения в структуре микробиоты.
При изменении состава или функции микробиоты развивается дисбиоз. Дисбиотические состояния изменяют моторику кишечника и его проницаемость, а также искажают иммунный ответ, тем самым создавая предпосылки для развития провоспалительного состояния. Такие изменения, особенно в отношении иммунных и метаболических функций хозяина, могут вызывать или способствовать возникновению ряда заболеваний, например, сахарного диабета, ожирения, неврологических и аутоиммунных заболеваний. Недавние исследования показали, что микробиота участвует в этиопатогенезе многих гастроэнтерологических заболеваний, таких как синдром раздраженного кишечника, воспалительные заболевания кишечника, целиакия, неалкогольный стеатогепатит и новообразования желудочно-кишечного тракта.
Кишечная микрофлора и иммунитет
Кишечная микробиота имеет решающее значение для развития лимфоидных тканей, а также для поддержания и регуляции кишечного иммунитета.
В кишечнике происходит сенсибилизация иммуноцитов, которые затем заселяют другие слизистые оболочки и циркулируют между различными органами. Этот механизм обеспечивает формирование клонов лимфоцитов и образование специфических антител в участках слизистой оболочки, отдалённых от очага первичной сенсибилизации.
Иммунокомпетентные ткани пищеварительного тракта объединены в лимфоидную ткань. Лимфоидная ткань представлена лимфоцитами, расположенными между эпителиальными клетками кишечника, лимфоцитами собственного слоя, пейеровыми бляшками (скопления лимфоидной ткани в тонкой кишке) и лимфоидными фолликулами.
Попавшие в просвет кишечника или на слизистые оболочки антигены распознаются иммуноглобулинами памяти (IgG), после чего информация передаётся в иммунокомпетентные клетки слизистой оболочки, где из сенсибилизированных лимфоцитов клонируются плазматические клетки, ответственные за синтез IgА и IgМ. В результате защитной деятельности этих иммуноглобулинов включаются механизмы иммунореактивности или иммунотолерантности. Благодаря индукции иммунологической толерантности в кишечнике не возникают нежелательные воспалительные реакции против кишечной микробиоты и пищевых белков.
Кишечная микробиота и обмен веществ
Кишечная микробиота вносит непосредственный вклад в метаболизм питательных веществ и витаминов, необходимых для жизнедеятельности организма хозяина, при этом извлекая энергию из пищи. Эта энергия образуется путём реакции сбраживания не усваиваемых углеводов (клетчатки), в результате реакции образуются короткоцепочечные жирные кислоты, водород и углекислый газ.
Короткоцепочные жирные кислоты обеспечивают работу колоноцитов.
Короткоцепочные жирные кислоты считаются тонкими регуляторами иммунитета, энергетического обмена и метаболизма жировой ткани. Например, короткоцепочные жирные кислоты участвуют во взаимодействии бактерий и иммунитета, подавляя сигналы, которые могут привести к развитию аутоиммунных реакций. Пропионовая и масляная жирная кислота положительно влияют на метаболизм глюкозы. Наконец, короткоцепочные жирные кислоты обеспечивают подкисление просвета толстой кишки, предотвращая рост бактериальных патогенов.
Кишечная микробиота принимает непосредственное участие в метаболизме желчных кислот, источником которых является холестерин. В печени из холестерина синтезируются первичные желчные кислоты — холевая и хенодезоксихолевая, которые поступают в кишечник. Бактероиды и лактобациллы далее превращают первичные желчные кислоты во вторичные желчные кислоты — дезоксихолевую и литохолевую. Изменение нормального баланса кишечных бактерий приводит к неадекватному синтезу желчных кислот.
Микробиота и нервная система
Ещё более удивительные данные о взаимосвязи кишечной микробиоты и нервной системы. Микробиота кишечника тесно общается с центральной нервной системой. Микробиота кишечника производит такие нейроактивные молекулы, как ацетилхолин и серотонин, дофамин, которые являются главными медиаторами сигналов в ЦНС, а также регулируют работу мозга через активацию иммунных сигнальных путей. Дополнительно, блуждающий нерв активно участвует в двунаправленных взаимодействиях между кишечной микробиотой и мозгом для поддержания гомеостаза как в головном мозге, так и в кишечнике.
Недавние исследования показали, что микробиом влияет на свойства и функцию микроглии. Микроглия защищает мозг от различных патологических состояний через активацию иммунного ответа, фагоцитоза и продукцию цитокинов. Кроме того, микроглия ответственна за формирование нейронных цепей, которые участвуют в развитии мозга. Различные дисбиотические состояния, в том числе вызванные приёмом антибиотиков приводят к угнетению созревания клеток микроглии. Незрелая микроглия приводит к нарушению иммунной активации.
Астроциты — самая многочисленная клеточная популяция в ЦНС, и они почти в пять раз превосходят численность нейронов. Подобно микроглии, астроциты выполняют несколько важных функций по поддержанию целостности ЦНС, включая контроль кровообращения в головном мозге, поддержание стабильности гематоэнцефалического барьера. Астроциты регулируют баланса ионов и оказывают влияние на передачу сигналов между нейронами. Чрезмерная активация астроцитов является пусковым механизмом в развитии дисфункции ЦНС и неврологических расстройств. Чрезмерная активация происходит под действием метаболитов микрофлоры.
Целостность гематоэнцефалического барьера регулируется также метаболитами микробиоты, которые опосредуют передачу большего количества микробных сигналов между осью кишечник-мозг.
Дисбиоз микробных видов в кишечнике может вызывать атипичные иммунные сигналы, дисбаланс в гомеостазе организме-хозяина и привести к прогрессированию заболеваний ЦНС. Например, рассматривается роль микробиоты в патогенезе рассеянного склероза-заболевания, характеризующимся демиелинизацией аксонов нервных клеток. При болезни Паркинсона, которая проявляется моторными симптомами, включая тремор, мышечную ригидность, медлительность движений и аномалию походки наблюдается накопление α-синуклеина в нейронах. Избыточное отложение α-синуклеина в нервной системе инициируется кишечной микрофлорой до того, как возникают симптомы поражения ЦНС, что связано с некоторыми специфическими пищеварительными симптомами (запоры и нарушение двигательной функции толстой кишки). Бактериальный состав кишечника влияет на болезнь Паркинсона: тяжесть симптомов, в том числе постуральная нестабильность и нарушение походки, связана с изменениями численности некоторых видов Enterobacteriaceae, уменьшение количества Lachnospiraceae приводит к более серьёзному ухудшению моторных и немоторных симптомов у пациентов с болезнью Паркинсона. Болезнь Альцгеймера — ещё одно нейродегенеративное заболевание, которое приводит к серьёзным нарушениям функции ЦНС — обучению, памяти и поведенческим реакциям. Болезнь Альцгеймера характеризуется отложением пептида амилоид-β (Aβ) снаружи и вокруг нейронов, вместе с накоплением белка тау внутри корковых нейронов. Перегрузка амилоидом и агрегация тау нарушают синаптическую передачу. Изменение состава и разнообразия микробиоты вносит определённый вклад в патогенез болезни Альцгеймера. Активированная микроглия способствует развитию заболевания, увеличивая отложение амилоида.
Ожирение и состав микробиоты
При ожирении и сахарном диабете наблюдаются изменения в составе микробиоты кишечника, в частности, снижение популяционного уровня сахаролитических бактероидов, влияющих на интенсивность метаболических процессов, а также увеличение доли бактерий класса Firmicutes (Esherichia coli, Clostridium coccoides, Clostridium leptum). Снижение содержания сахаролитических бактерий уменьшает выработку коротко-цепочных жирных кислот, обеспечивающих трофику и деление эпителия кишечника, его созревание, оказывающих антимикробное действие и регуляторное действие в отношении ионов и липидов.
Дополнительно при ожирении отмечается хроническое системное воспаление, сопровождающееся секрецией провоспалительных цитокинов (интерлейкины — ИЛ, С-реактивный белок, α-фактор некроза опухоли — α-ФНО и др.) в висцеральной жировой ткани. Нарушения в составе кишечной микрофлоры приводят к усилению эффекта системного воспаления за счёт увеличения концентрации бактериальных липополисахаридов, стимулирующих выработку провоспалительных компонентов.
Диагностика состояния кишечной микробиоты
Существует два метода определения микробиоты — стандартный анализ на дисбактериоз и оценка состава микробиоты методом масс-спектрометрии по крови (ГХ-МС). В основе методики масс-спектрометрии лежит определение присутствия микроорганизмов по их клеточным компонентам (высшие жирные кислоты, альдегиды, спирты и стерины). Методика разработана профессором Осиповым Г.А. Метод ГХ-МС позволяет одновременно измерять более сотни микробных маркёров непосредственно в образце, позволяющих сделать заключение о некультивируемых и труднокультивируемых патологических возбудителях. Метод универсален также в отношении грибов и вирусов.
Микробиом кишечника как клинический инструмент лечения заболеваний ЖКТ
Абстракт
Таким образом, за очень короткий промежуток времени исследования микробиома сместились от лаборатории к клинической практике, где их потенциал в облегчении диагностики, определении прогноза и лечебной тактики вызвал интерес среди исследователей и биомедицинской индустрии. В основе веры в клиническую применимость микробиома лежат три предположения: во-первых, мы знаем, каков он в норме; во-вторых, мы можем точно и воспроизводимо определить патологию; и, в-третьих, возможно, самое важное: мы можем установить биологически достоверные и клинически значимые взаимоотношения между определенным микробным профилем и рассматриваемым заболеванием.
Для объяснения своей позиции, мы будем использовать следующие определения. Понятие “микробиота” относится к совокупности микроорганизмов (а не только бактерий), присутствующих в определенной среде. Микробиом, напротив, включает в себя полный набор микроорганизмов (бактерий, вирусов, грибков и простейших), их генов и геномов в данной локации (например, в кишечнике). Стоит признать, что часто в литературе эти термины используются как взаимозаменяемые, обозначая микробные сообщества.
Что является нормой?
Роль микробиоты в желудочно-кишечных заболеваниях
Понимание контекста
Интерпретация исследований
Перед клиническим исследователем стоят и другие проблемы. О влияниях взаимодействий между микробиотой и компонентами питания или продуктами метаболизма, о которых уже упоминалось ранее, следует помнить как в области трансляционных, так и клинических исследований. К примеру, изучая ВЗК, следует учитывать как каждая из многих диет, используемых пациентами, может влиять на микробиом: от диеты с высоким содержанием пищевых волокон до безглютеновой или диеты с низким содержанием ферментируемых олигосахаридов, дисахаридов, моносахаридов и полиолов.
Долговременные исследования со сбором образцов кишечной микробиоты в нескольких временных интервалах, отслеживающие активность заболевания или интенсивность симптомов, могут помочь в определении причинно-следственной связи (редкость в исследованиях на людях). В конечном счете, роль микробиома в данном заболевании должно отразить лечение, направленное на его модификацию. К настоящему времени этому критерию отвечает только инфекция, вызванная Clostridium difficile.
Источник: журнал Nature