Охарактеризуйте группы факторов, оказывающих непосредственное влияние на становление кишечного микробиоценоза. Назовите фазы микробного заселения кишечника

Охарактеризуйте предмет, задачи и направления пробиотической микробиологии и биотехнологии.

Предмет пробиотической микобиологии и биотехнологии:

Изучение микроорганизмов, использующихся в терапевтических целях, а также пищевых продуктыов и биологически активные добавок, содержащие живые микрокультуры.

Направления:

- выделение, селекция и конструирование высокоактивных штаммов бактерий с пробиотическими свойствами;
- исследование механизма антимикробного действия пробиотических штаммов, выяснение природы продуцируемых метаболитов и их направленный биосинтез;
- разработка технологий получения пробиотических ветеринарных препаратов, кормовых добавок, биодезинфектантов, чистящих средств с пробиотическим компонентом.

Задачи:

- оценить современное состояние и перспективы развития биотехнологии пробиотиков и пробиотических продуктов;

- установить проблемы современной эндоэкологии;

- систематизировать теоретико-методологические основы обеспечения экологической безопасности человека;

- выявлять эндоэкологические риски;

- классифицировать эндоэкологические факторы по степени воздействия на организм человека;

- классифицировать механизмы действия пробиотиков;

- выстроить классификацию пробиотиков;

- воспроизводить технологии получения пробиотиков и способов повышения их жизнеспособности;

- определять титр пробиотических штаммов в препаратах и продуктах питания;

- определять жизнеспособность, кислотообразующую и антагонистическую активность пробиотических штаммов

Расшифруйте понятие нормальной микрофлоры. Охарактеризуйте особенности микробного ценоза макроорганизма.

Нормальная микрофлора тела человека - это совокупность микроорганизмов, обитающих на различных участках тела у здоровых людей.

Положительная роль нормальной микрофлоры для орга­низма человека связана с витаминообразующим, фермента­тивным, антагонистическим, иммунизирующим и другими ее свойствами.

1. Некоторые энтеробактерии (Е. coli) синтезируют вита­мины группы В, витамин К, пантотеновую и фолиевую кис­лоты.

2. Постоянный обитатель кишечника человека Е. coli, об­ладает свойствами вырабатывать пищеварительные ферменты.

3. Облигатная микрофлора (молочнокислые бактерии, актиномицеты, кишечная палочка и др.) обладает выраженны­ми антагонистическими свойствами в отношении многих воз­будителей инфекционных заболеваний. Это связано с образо­ванием антибиотических веществ, бактериоцинов, спиртов, молочной кислоты, жирных кислот, перекиси водорода и дру­гих продуктов, ингибирующих размножение патогенных видов.

4. Важную роль играет микрофлора в формировании ре­зистентности организма.

5. Некоторые представители нормальной микрофлоры
толстого кишечника участвуют в обмене жирных кислот.

6. Микроорганизмы - обитатели толстой кишки оказыва­ют благоприятное воздействие на структуру слизистой оболоч­ки кишечника и ее адсорбционную способность.

Микроэкологическую систему в организме человека составляют более 500 видов микроорганизмов - симбионтов в виде сообщества (микробиоценоз или микробиота), которое представляет собой целостную экологическую систему, находящуюся в состоянии динамического равновесия между микрофлорой и макроорганизмом. Различают постоянную (резидентную, индигенную или автохтонную) и транзиторную (непостоянную или аллохтонную) микрофлору. Постоянную микрофлору подразделяют на облигатную (основа микробиоты) и факультативную.

Все открытые полости и кожные покровы человека заселены микробными популяцими, наиболее приспособленные к специфическим условиям каждого конкретного биотопа. Микробиоценозы возникли в местах контакта человеческого организма с окружающей средой - кожа, слизистая желудочно-кишечного тракта, влагалище. Они находятся в состоянии динамического равновесия с изменяющимися условиями внешней среды.

Общая численность микробных клеток, колонизирующих организм человека на 1–3 порядка больше, чем всех клеток, из которых состоят все органы человека. Наиболее густо заселенной экосистемой является толстокишечный биотоп (в нём сконцентрировано около 60% микрофлоры человека). 15–20% микробных популяций заселяет кожные покровы. 15–16% микроорганизмов находится в ротоглотке, в вагинальном биотопе у женщин содержится 9–10% микрофлоры.

При многокомпонентности микрофлоры человека основу нормальных микробиоценозов всех открытых полостей и кожи составляют только несколько групп индигенных бактерий, среди которых всегда доминируют сахаролитические аспорогенные непатогенные анаэробы. К ним относятся бифидобактерии, лактобактерии и пропионовокислые бактерии, которые представляют собой базовый компонент главной (облигатной, индигенной, резидентной) микрофлоры человека.

Состав и функции микробных биоценозов человека зависят от:

· возраста,

· пола,

· особенностей питания,

· климата,

· экологических условий и др.

Охарактеризуйте группы факторов, оказывающих непосредственное влияние на становление кишечного микробиоценоза. Назовите фазы микробного заселения кишечника.

Выделяют три фазы заселения желудочно-кишечного тракта:

1) Первая фаза - асептическая (продолжительностью до 10-20 часов);

2) Вторая фаза - заселения микроорганизмами (до 2-4 дней);

3) Третья - стабилизации микрофлоры.

Временные параметры первых двух фаз микробного обсеменения пищеварительной системы зависят от огромного количества факторов, среди которых первенство принадлежит характеру вскармливания и срокам прикладывания к груди. В первые часы и дни в кишечнике новорожденных преимущественно встречаются микрококки, стафилококки, энтерококки и клостридии, затем появляются энтеробактерии (в первую очередь кишечные палочки), лактобациллы, бифидобактерии. На протяжении 1,5-2 недель после рождения увеличивается количество бифидобактерий и лактобацилл, что в первую очередь связано с уникальными биологическими, иммунологическими и иными свойствами женского молока, обусловливающие становление в кишечнике новорожденного наиболее благоприятной для него в физиологическом отношении микробной флоры. Одним из клинических критериев «физиологического» заселения микроорганизмами кишечника является содержание в фекалиях бифидофлоры. При искусственном вскармливании у ребенка не формируется преобладание какой-либо группы микроорганизмов. Раннее прикладывание новорожденных к груди матери, в том числе в первые минуты, после рождения, - это не только основа формирования микрофлоры желудочнокишечного тракта, но и залог будущего здоровья ребенка в последующие годы его развития. Весомые основания для этого существуют.

Помимо бифидобактерий кишечная флора новорожденного представлена стафилококками (60-70%), эшерихиями (50%), грибами рода Кандида (40-45%), гемолитическими энтерококками (5-7%) и энтеробактериями (15-20%), протеем (10%) и др. Микробная флора кишечника может претерпевать значительные изменения в первые дни и даже недели жизни. В дальнейшем наступает стабилизация фекальной микрофлоры.

Несмотря на то, что общее количество микроорганизмов с первых дней жизни ребенка практически приближается к микрофлоре детей старших возрастов и взрослых, а после 2 лет состав кишечной флоры ребенка практически не отличается от взрослого, отдельные виды микробов все же претерпевают изменения. Есть все основания считать, что микробная флора у ребенка может существенным образом изменяться в определенные периоды детства, включая первый и второй периоды так называемого «физиологического вытяжения» (А.М. Запруднов, Л.Н. Мазанкова, 1999).

Первый критический период - это период новорожденности (первые 4 недели - 28 дней жизни). Иммунитет имеет пассивный характер - гуморальные защитные реакции обеспечиваются, главным образом, материнскими антителами. Собственная иммунная система находится в состоянии супрессии. Биологический смысл супрессорной направленности иммунных реакций в периоде новорожденности состоит в предупреждении риска тяжелых иммунопатологических реакций, неизбежных при контакте родившегося ребенка с огромным числом антигенов окружающей среды.

Второй критический период - 3-6-й месяцы жизни - характеризуется ослаблением пассивного гуморального иммунитета в связи с катаболизмом материнских антител. Содержание иммуноглобулинов в крови падает до критических значений. Характерна подверженность аллергическим и инфекционным процессам в кишечнике с развитием микроэкологических нарушений. Собственные sIgА и секреторный фрагмент, практически отсутствующие в секретах слизистых оболочек у новорожденных, появляются после 3-го месяца жизни, но их концентрация в слюне и назальных секретах в 4-5 раз ниже, чем у взрослых. Это дает основание говорить об определенной возрастной слабости системы местного иммунитета у детей грудного возраста. Она менее выражена при грудном вскармливании.