Кишкова флора Анатомія та фізіологія

Травна система - це та, яка одночасно переробляє їжу, поглинаючи основні поживні речовини та виводячи токсини та залишки. Невід'ємною частиною цього процесу є сама кишкова флора, яку дослідники довгий час помилково вважають незначним внеском. Однак останні дослідження показали дивовижну істину: мікрофлора, яка заселяє товсту кишку, насправді відіграє надзвичайно важливу роль у здоров’ї людського організму. (1)

Сьогодні ми це знаємо кишкова флора, тобто всі бактерії, що населяють шлунково-кишковий тракт, має колективну і дуже складну метаболічну активність, еквівалентно органу всередині іншого органу. (2)

Тому для його нормального функціонування необхідно підтримувати баланс між мільярдами бактерій у кишечнику. Тривалий стрес і втома, нездоровий спосіб життя та дієта, а особливо прийом антибіотиків можуть порушити цей баланс. Проблеми кишкової флори зазвичай матеріалізуються через порушення травлення, низький імунітет і навіть діарею. (1)

Анатомія та роль шлунково-кишкової флори

При народженні кишкова флора відсутня, колонізація починається незабаром після цього. На процес впливають спосіб народження, дієта дитини, необхідна гігієна та можливі введені ліки. Ентеробактерії та біфідобактерії - перші колонізатори, їх концентрація змінюється залежно від грудного вигодовування або годування молочними сумішами. (2)

Пізніше в товстій кишці людини буде розвиватися понад 200 видів бактерій, кожен з яких має певну роль у функціонуванні та здоров’ї кишкової флори. Хоча в цьому напрямку все ще потрібні великі дослідження, лактобактерії та біфідобактерії вважаються одними з найважливіших видів. Ось чому їх ще називають "хорошими бактеріями" або пробіотиками, втручаючись у:

підтримання рівноваги флори;
стимулювання імунітету в слизовій оболонці кишечника;
запобігання колонізації патогенними організмами, які можуть впливати на баланс шлунку або кишечника.

Інші дослідження передбачають потенційний внесок пробіотиків у запобігання алергії, поглинання певних поживних речовин та поліпшення кишкового транзиту. (1)

Шлунково-кишкового тракту являє собою дуже динамічне середовище, стабільність якого важко отримати та підтримати. Наявність певних видів бактерій, але також їх концентрація, відрізняється від одного сегмента тракту до іншого.

Шлунок, наприклад, це досить вороже середовище для бактерій, головним чином через рівень місцевої кислотності. Отже, виявлені тут бактерії насправді проникали разом з їжею та слиною. Однак у цьому середовищі були ідентифіковані певні види гелікобактерів, зазначаючи, що вони часто пов’язані з початком гастриту типу В або виразкової хвороби.

У районах з дванадцятипалої кишкою або аспірацією виявляються в основному стрептококи, лактобактерії та бактероїди з концентрацією близько 103/мл (більш високі значення можуть свідчити про порушення в роботі травної системи, наприклад ахлоргідрія або симптоми порушення всмоктування).

На дійсній площі тонка кишка і клубова кишка виявлені дещо вищі концентрації, 106 - 108/мл, у вигляді стрептококів, лактобактерій, бактероїдів та біфідобактерій.

Поблизу товста кишка концентрація бактерій надзвичайно зростає, зі 109 до 1011 бактерій/г! Близько 95% з них - це бактероїди, біфідобактерії, еубактерії, пептострептококи та клостридії. Для них анаеробне середовище надзвичайно сприятливе, вони тут розмножуються і утворюють метаболічні відходи у вигляді оцтової, масляної або молочної кислот.

Хоча наявність нормальної флори може стримувати розмноження патогенних мікроорганізмів, існує ризик захворювань, спричинених навіть бактеріями, які вважаються належними до «нормальної» флори. Таким чином, поширення певних анаеробів у кишковому тракті може спричинити внутрішньочеревні абсцеси та навіть перитоніт.

Бактеріальна інфекція ділянок, куди вони не повинні проникати, зазвичай спричинена перфорацією кишечника, спричиненою апендицитом, невдалою операцією, інфарктом, раком або вогнепальними ранами.

Але хвороби можуть протікати і через просте розмноження певного типу бактерій прямо в кишечнику. Наприклад, Clostridium difficile викликає псевдомембранозний коліт.

Не в останню чергу, надмірний розвиток флори може також спричинити негативні побічні ефекти, такі як порушення всмоктування жирів та вітаміну В12. Іноді анаеробні бактерії у верхній частині тонкої кишки кон’югують жовчні кислоти, поєднуючи їх з вітаміном В12. Це призводить до проблем з поглинанням. (3, 4)

Метаболічна активність мікрофлори

Кишкові бактерії мають різні метаболічні можливості, особливо завдяки ферментам, які вони виробляють. Вони можуть служити субстратом практично для будь-якої сполуки в просвіті кишечника, що є очевидним атрибутом, особливо у випадку ентерогепатичного кровообігу.

Ентерогепатичний кровообіг

Ентерогепатичний кровообіг - це процес, при якому певні речовини метаболізуються в печінці, потім виводяться з жовчю і переносяться в просвіт кишечника. Звідти вони реабсорбуються слизовою оболонкою кишечника і через портальну циркуляцію відправляються назад у печінку. Ці речовини кон’югуються в печінці з полярною групою, такою як глюкуронова кислота, сульфат, таурин, гліцин або глутатіон. Завдяки кон'югації розчинність цього метаболіту в жовчі збільшується, але продукти, що утворюються, майже не засвоюються слизовою оболонкою кишечника. Тут втручаються кишкові бактерії.

Ферменти, що виробляються кишковою флорою, декон’югують ці сполуки та виділяють основні компоненти, на цей раз легко засвоювані кишковою стінкою. Від білірубіну та жовчних кислот до холестерину, естрогену, метаболітів вітаміну D і навіть багатьох ліків, що виводяться печінкою, все це знаходить свій шлях завдяки кишковій флорі через ентерогепатичну циркуляцію.

З цієї точки зору стає очевидним, чому антибіотики - один з найбільших ворогів кишкової флори: блокує ентерогепатичну циркуляцію, пригнічуючи кишкову флору і, побічно, знижуючи рівень декон'югуючих ферментів. Ефект подвоюється, якщо антибіотики давати людині, яка вже перебуває на лікуванні, що погіршує ентерогепатичну циркуляцію. У цьому випадку його можна вивести у великих кількостях. Конкретним прикладом є введення антибіотиків паралельно з лікуванням контрацептивами, ситуація, коли рівень естрогену в контрацептивах значно знижується, виводячись з організму, перш ніж він може повністю засвоїтися. (4, 5)

харчування

Кишкова флора також відіграє роль у метаболізмі деяких вітамінів. Зокрема, це синтез вітаміну К, відомого кофактора у виробництві протромбіну та інших факторів згортання крові. Дефіцит вітаміну К може проявлятися проблемами згортання крові. До цього додаються біотин, фолієва кислота, вітамін В12 і тіамін, сполуки, синтез яких досягається безпосереднім вкладом кишкової флори.

Ферментативні вуглеводи, важко перетравлювані, тобто волокна, розщеплюються корисними бактеріями флори на короткі ланцюги жирних кислот, таких як ацетат, пропіонат або бутират.

І останнє, але не менш важливе, рівновага кишкової флори може запобігти дефіциту лактази, фермент, відповідальний за гідроліз лактози в молоці. Коли лактази не виявлено в достатній кількості в організмі, може статися надмірне бродіння лактози, що може призвести до розтягування живота, сплюснутості або діареї. Стан відомий як непереносимість лактози. (4)

Профілактика інфекцій

Концентрація та розподіл різних видів корисних бактерій кишкової флори визначає стабільність цієї складної екосистеми. Тоді коли флора знаходиться на оптимальних параметрах, простою своєю присутністю він стримує зараження екзогенними патогенами та неконтрольований ріст потенційно патогенних бактерій.

Мікроорганізми, які потрапляють в організм із зараженою їжею та водою, пригнічуються наявною флорою. Це придушення здійснюється деякими антимікробними речовинами, такими як бактеріоцини або короткі ланцюги жирних кислот, здатні пригнічувати розвиток чужорідних мікроорганізмів.

Знову ж таки, введення антибіотиків може порушити флору, роблячи її більш вразливою до перенаселення патогенами. Красномовним прикладом є сальмонельозна інфекція, бактерія, до якої організм людини зазвичай стійкий. Щоб спровокувати інфекцію, необхідно, щоб велика кількість таких бактерій потрапила в організм або. кишкова флора, вже вражена антибіотиками. (4)

Відновлення флори: пробіотики та пребіотики

Майже не існує дискусій щодо відновлення кишкової флори, в яких немає посилань на пробіотики та пребіотики. Тенденція очевидна в тому контексті, коли, як ми вже припускали, пробіотики є певним видом бактерій, сприятливим для кишкової флори, а пребіотики - підтримкою їх розвитку.

Пробіотики є бактеріями, сприятливими для кишкової флори, внесок яких у травлення надзвичайно корисний. Вони містяться в основному в натуральних молочних продуктах, таких як йогурт та кефір. Йогурт, зокрема, містить багато біфідобактерій, які виділяють хімічні речовини, здатні створювати кисле середовище, в якому багато патогенні бактерії не можуть рости.

Пребіотики вони є складними формами цукру або крохмалю, високо оціненими корисними бактеріями, даючи їм сприятливі умови для розвитку. Цілісні зерна особливо відомі цим споживанням, але також цибуля і часник, цибуля-порей, артишок і спаржа.

Дослідження пробіотичних продуктів давно ігноруються. Однак ці продукти містять живі культури мікроорганізмів, які з’явилися або в результаті процесу бродіння, або шляхом їх безпосереднього додавання. Окрім продуктів, отриманих ферментацією молочних продуктів, пробіотики містяться також у ферментованих овочах або ферментованих соєвих продуктах. Сучасна технологія дозволяє нам навіть вставляти пробіотики в харчові добавки, а також у будь-які інші препарати, включаючи суміші для дитячого харчування.

Пребіотики стали популярними паралельно з пробіотиками, в тому контексті, в якому було встановлено, що ці бактерії дуже чутливі до багатьох факторів, з якими вони контактують. Тому, щоб максимально захистити їх під час травлення та дозволити їх розповсюдженню всередині шлунково-кишкового тракту, необхідно було розробити такі харчові сполуки, як харчові волокна, які слугували б їжею для бактерій - пребіотиків.

В даний час дослідження рухаються до прикордонної зони - області симбіотиків, поєднання пробіотиків та пребіотиків. (1)