Реабилитация

(на основе статьи доктора медицинских наук, профессора Ролика И.С.)

Микробиом человека и экология внутренней среды организма

Экологическое неблагополучие среды обитания человека и источников его питания, а также инфекционные воздействия ведут к значительным изменениям баланса внутренней среды организма, что может вызвать экологическую катастрофу в пределах отдельно взятого организма. Сформулированная Ю.М. Левиным в конце прошлого века концепция эндоэкологической медицины и разработанная на этой основе система эндоэкологической реабилитации отводит особую роль межклеточному (околоклеточному) пространству, как носителю метаболических, химических и микробных токсинов, а также пищевых, сигнальных и биорегуляторных веществ. Лимфатическая система c образующейся непрерывно и текущей тканевой жидкостью и её сосудами обеспечивает интерстициальный гуморальный транспорт, выведение всех видов токсинов (Донченко Е.В., 2008; Казначеев В.П., 2012).

В эндоэкологии — науке об экологии внутренней среды организма — большая роль отводится образующимся и кумулирующимся в организме инфекционным токсинам в результате внедрения болезнетворных микробов, находящихся в антагонизме с физиологической (полезной) микрофлорой (Донченко Е.В., 2009; Янковский Д.С., 2005). Сейчас, как и много лет назад, большое количество исследований, экспериментальных и клинических работ посвящается изучению полезной микрофлоры человеческого организма. Но только сравнительно недавно стала известна ее неотъемлемая роль не только в пищеварении, но и в обмене веществ, в формировании и функционировании иммунной системы.

С позиций современной медицины организм человека представляет собой единую систему, сформированную в процессе филогенетического развития как самого человека, так и его микробиоты.

Микробиота — это разнообразные по количественному и качественному составу ассоциации микроорганизмов и продукты их биохимической активности, обитающие в определенном биотопе (Шендеров Б.А., 1998; 2005; 2008).

Термин «микробиом» был впервые предложен в 2001 г. для обозначения коллективных геномов микробиоты. В 2008 г. был запущен глобальный проект «Микробиом человека» c целью расшифровки генома бактерий, населяющих организм человека (Булатова с соавт., 2009). Человеческий организм является не только сложнейшим комплексом органов и систем, функционирующих в строгом взаимодействии, но и одновременно служит вместилищем более 500 различных видов микроорганизмов, сопровождающих человека от рождения до смерти. Количество микробных сообществ в организме в сотни раз превышает количество клеток тканей хозяина и составляет примерно 5–8% от массы его тела. При этом возникшее в процессе эволюции совместное существование человека и микроорганизмов в физиологических условиях не причиняет человеку каких-либо видимых неудобств. Эти постоянно обнаруживаемые у здоровых людей микроорганизмы относят к нормальной микрофлоре (микробиота, аутофлора), которая поддерживает биохимическое, метаболическое и иммунное равновесие макроорганизма, необходимое для сохранения его здоровья.

Установлено, что полезных микробов намного больше, чем патогенных. Они заселяют различные участки и части тела человека, не позволяя вторгнуться патогенным бактериям:

• кожа, волосы, ногти,
• полость и слизистая носа, придаточные пазухи носа,
• ротовая полость,
• конъюнктива,
• уши,
• слизистая дыхательных путей,
• слизистая ЖКТ,
• мочеполовой тракт (мочевой пузырь, уретра, полость матки, влагалище).
  
Нестерильными являются кровь и лимфа, грудное молоко.

Итак, в организме практически везде существуют полезные бактерии, которые, наряду с защитной, выполняют ряд других функцией, в особенности экологическую. Микробиом человека вносит решающий вклад в сохранение здоровой экологии внутренней среды (Янковский Д.С., Дымент Г.С., 2008; Янковский Д.С., 2005).

Генетическая детерминированность интестинальной микробиоты

Наиболее представительной и значимой для человека является микрофлора желудочно-кишечного тракта. Отсюда наибольшее внимание, по-прежнему, уделяется кишечному микробиому, как наиболее значимому в формировании и поддержании здоровой эндоэкологии. Несмотря на то, что основное количество работ посвящено исследованию патогенных бактерий и совсем немного — полезным, можно с уверенностью констатировать их фундаментальный характер на основе внедрения новейших методов молекулярно-генетического анализа. Это значительно расширило представление о составе и функциях кишечной микробиоты. Предложенный в 1999 г. метод РНК-секвенирования (определение нуклеотидной последовательности генов амплифицированных бактерий, полученных из фекалий или биоптатов слизистой оболочки кишечника), позволил более точно идентифицировать представителей филогенетических групп микроорганизмов (Suau A. et al., 1999).

Установлено, что общая численность клеток интестинальной микробиоты взрослого человека в среднем составляет 10^13–10^15 КОЕ/г, что в 10 раз превышает численность собственных клеток организма (Egert M., de Graaf A. A., Smidt H., de Vos W. M., Venema K., 2010). Это огромное число микроорганизмов, где их представлено более чем 1000 видов.

Расшифровкой генома бактерий, населяющих желудочно-кишечный тракт, занимается Европейский консорциум MetaHIT. Уже расшифровано 3,3 млн. генов, что примерно в 150 раз больше набора генов человека. Микробное сообщество и иммунная система организма имеют непрерывные перекрестные связи и реорганизацию, что приводит к их относительному равновесию. Формирование кишечного микробиома начинается непосредственно после рождения, продолжается в младенчестве, приближаясь к составу взрослого человека после 1 года жизни (Koenig J. E. et al., 2011; Palmer C., Bik E.M., DiGiulio D.B., Relman D.A., Brown P.O., 2007). Видовой состав кишечной микробиоты важен для создания оптимального гомеостаза и иммунного ответа (Hummelen R., Vos A.P., van't Land B., van Norren K., Reid G., 2010). Полученные результаты позволяют установить взаимосвязь определенных генов с состоянием здоровья, развитием заболеваний, а также определить фенотип человека (Zhu B., Wang X., Li L., 2010).

Известно, что каждому индивидууму присущ не только определенный род и вид микроорганизмов, но и определенное соотношение рода и вида их отдельных представителей в каждом конкретном случае (Arumugam M., Raes J., Pelletier E., Le Paslier D., 2011).

Кроме того, состав интестинальной микробиоты генетически связан внутри сообщества и специфичен на видовом уровне для индивидуума, что обеспечивает индивидуальность, уникальность и стабильность видового состава микробиоты у взрослого человека (Zoetendal E. G., Akkermans A. D., De Vos W. M., 1998; Seksik P., Rigottier-Gois L., Gramet G. et al., 2003).

Эта стабильность, формирующаяся на самых ранних этапах жизни человека, обусловлена наличием иммунологической толерантности к микроорганизмам, контаминирующим кишечник в период новорожденности. Появляется все больше доказательств того, что факторы окружающей среды и различные диеты влияют на видовой состав микробных ассоциаций человека и тем самым на метаболизм, иммунный ответ и восприимчивость к болезням. Примером может послужить доказанная взаимосвязь между конкретным составом кишечной микробиоты индивида и развитием у него аллергических заболеваний (бронхиальная астма) и нарушений метаболизма (ожирение) (Ly N.P., Litonjua A., Gold D.R., Celedon J.C., 2011; Sin D.D., Sutherland E.R., 2008).

Микробное сообщество и иммунная система организма имеют непрерывные перекрестные связи и реорганизацию, что приводит к их относительному равновесию.

Формирование кишечного микробиома начинается непосредственно после рождения, продолжается в младенчестве, приближаясь к составу взрослого человека после 1 года жизни (Koenig J. E. et al., 2011; Palmer C., Bik E.M., DiGiulio D.B., Relman D.A., Brown P.O., 2007).

Видовой состав кишечной микробиоты важен для создания оптимального гомеостаза и иммунного ответа (Hummelen R., Vos A.P., van't Land B., van Norren K., Reid G., 2010).

Несмотря на то, что в ряде научных исследований с высокой степенью достоверности установлено, что генетический фон организма служит основой становления кишечного микробиома (Turnbaugh P. J. et al., 2009), такие факторы, как оперативное родоразрешение, реанимационные мероприятия, морфофункциональная незрелость новорожденного, отсроченное время прикладывания к груди и искусственное вскармливание приводят к формированию у младенца неполноценной кишечной микрофлоры, что негативно сказывается как на иммунном ответе, так и на метаболических процессах организма в любом возрасте (Filippo C. et al., 2010; Maslowski K.M., Mackay C.R., 2011; Guarino A., Wudy A., Basile F., Ruberto E., Buccigrossi V., 2012; Biasucci G., Rubini M., Riboni S., Morelli L., Bessi E., Retetangos C., 2010).

Известно, что основным источником контаминации (попадания новых микроорганизмов) новорожденного является его биологическая мать, а именно ее урогенитальный тракт, кишечная флора и грудное молоко, которое с учетом имеющихся научно подтвержденных данных не является стерильным (Koenig J. E. et al., 2011; Palmer C., Bik E.M., DiGiulio D.B., Relman D.A., Brown P.O., 2007; 5 (7): 177.).

Доказано, что наряду с бифидобактериями и лактобациллами в грудном молоке находятся в низких титрах около 400 разновидностей непатогенных бактерий рода Streptococcus, Micrococcus, Staphylococcus, Corynebacterium и других, а также огромное количество их ДНК (Bezirtzoglou E., Stavropoulou E., 2011; Guemonde M., Laitinen K., Salminen S., 2007).

Это особенно важно для организма младенца, поскольку данные виды бифидобактерий грудного молока обеспечивают формирование иммунологической и пищевой толерантности, снижение активности воспалительного процесса, укрепление защитного барьера кишечника, тем самым уменьшая риск развития гастроинтестинальных заболеваний (Roberfroid M.B., 2000). Кроме того, преобладание бифидобактерий в младенчестве способствует профилактике онкопатологии кишечника в зрелые годы благодаря способности бифидобактерий ингибировать активность β-глюкуронидазы и содержание канцерогенов (Jirillo E., Jirillo F., Magrone T., 2012).