БИФИДОБАКТЕРИИ СНИЖАЮТ НЕБЛАГОПРИЯТНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ СТРЕССА, ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ СИТУАЦИЙ, ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ И ГИПОКИНЕЗИИ НА ЧЕЛОВЕКА И ПОВЫШАЮТ НЕСПЕЦИФИЧЕСКУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ К ИНФЕКЦИЯМ
Здоровье человека в значительной мере зависит от благополучного состояния его кишечника. Истории многих заболеваний изначально связаны с нарушениями процессов обмена веществ, обусловленных сдвигами в микрофлоре человека.
Нормальная микрофлора, присутствующая в естественных условиях на коже и слизистых человека и животных, является одним из важнейших регуляторных механизмов, обеспечивающих гомеостаз организма - хозяина. Нормальная микрофлора обеспечивает колонизационную резистентность организма, т.е. невозможность размножения условно-патогенных и патогенных микроорганизмов на коже и слизистых.
За счет многообразия клеточного метаболизма бактерий различных групп, входящих в состав нормальной микрофлоры, а также продукции ими ферментов, витаминов, гормонов, экзотоксинов и эндотоксинов и других биологически активных соединений, нормальная микрофлора принимает активное участие в морфогенезе и функциях многих систем организма - хозяина. В частности, имеются данные о взаимосвязи между микробной флорой и состоянием иммунной, кроветворной и других защитных систем макроорганизма.
При некоторых состояниях организма ( травмы, стресс, тяжелые операции, отравления ядами, антибиотикотерапия и химиотерапия, лучевая терапия, наркоз, неблагоприятные экологические условия, изменения слизистых оболочек, депрессии, физические нагрузки и пр.) состав и количество микроорганизмов, населяющих организм в норме может меняться, возникает состояние дисбактериоза.
Спектр клинических синдромов и патологических состояний, патогенез которых, как полагают, связан с изменением состава и функции микрофлоры кожи и слизистых: диарея, запор, колиты, нарушения всасываемости, гастрит, дуодениты, язвенная болезнь, коагулопатии, ишемия, гипо- и гиперхолестеринемия, ревматоидный артрит, спондилоартриты, другие поражения соединительной ткани, некоторые злокачественные образования, кариес, мочекаменная болезнь, дерматиты, аллергии, поражения печени, суперинфекция, сепсис и др./1 /
Дисбактериоз - состояние, которое характеризуется уменьшением количества или элиминацией облигатной и транзитной микрофлоры, увеличением количества резидентной условно - патогенной кокковой флоры.
Такое состояние свидетельствует о нарушении жизненно важных процессов в организме, об общем снижении иммунореактивности человеческого организма, и как следствие, увеличении числа инфекционных заболеваний, в том числе кишечных, кожных и респираторных, занимающих ведущее положение в структуре заболеваемости человека / 2/.
Из комплекса факторов, оказывающих влияние на состояние микробиоценоза кишечника у человека в экстремальных ситуациях, изучены:
- воздействие нервно - эмоционального напряжения у летчиков-испытателей сверхзвуковых самолетов, подвергающихся в процессе профессиональной деятельности регулярным нервно- эмоциональным и физическим перегрузкам /3 , 4/,
- длительной гипокинезии ( до 182 суток) / 5, 6/,
- пребывание в условиях изоляции в гермокамере / 7/,
- повышенных физических нагрузок, при подготовке космонавтов к полетам / 8, 9, 10/,
- пребывание в среде Антарктического континента / 7 ,11/
- голодание / 12, 13, 14 /.
Установлено отсутствие специфичности в дисбиотических нарушениях, наблюдаемых при воздействии различных экстремальных ситуаций. При этом в “пусковом механизме” дисбиотической перестройки микрофлоры в экстремальных условиях особая роль отводится эмоциональному стрессу / 8/.
Формирование дисбактериоза наблюдается на всех слизистых оболочках. Сдвиги в составе кишечной микрофлоры характеризуются прежде всего уменьшением количества бифидобактерий и последующем увеличении числа условно - патогенных и патогенных микроорганизмов /15/.
Нарушение выработанных эволюционно гармоничных взаимоотношений между отдельными представителями микробной экосистемы - как результат изменения окружающей среды, возрастания роли стрессовых факторов - ведет к ослаблению естественного экологического барьера и снижению колонизационной резистентности с последующим развитием различных патологических состояний.
Основные изменения в пищеварительной системе складываются из снижения моторики, изменения секреторной деятельности и морфофункциональных сдвигов слизистой оболочки. Нарушение барьерной функции кишечника усугубляется ослаблением перистальтики, развитием стаза, изменением скорости кишечного транзита.
Стрессовая ситуация создает условия к изменению адгезивных свойств бактерий. Состояние слизистой кишечника, поверхностный слой которого - слой слизи, состоящий из муцина, играет существенную роль в многофакторном процессе адгезии бактерий на поверхности слизистой.
Физико - химическое состояние муцина легко может быть нарушено желчными кислотами, протеолитическими фементами, колебаниями рН . При этом резко уменьшается содержание муцина, кислых мукополисахаридов на поверхности слизистой и в покровных клетках /15/.
Как предрасполагающий фактор к изменению адгезии в стрессовой ситуации следует рассматривать и нарушение гормонального гомеостаза в связи с имеющимися указаниями о том, что гормоны индуцируют изменения синтеза рецепторов для бактерий и модифицируют способность клеток связывать бактерии/15/.
Снижение иммунологической резистентности существенным образом может сказаться и на топографическом распределении отдельных групп микроорганизмов в желудочно- кишечном тракте, что значимо с точки зрения эндогенной контаминации и метаболических последствий повышенного бактериального роста в тонкой кишке.
Таким образом, ответ микрофлоры кишечника на стрессовые воздействия вносит известную квоту в общую реакцию организма на нервно- эмоциональное напряжение.
БИФИДОБАКТЕРИИ ПОВЫШАЮТ НЕСПЕЦИФИЧЕСКУЮ РЕЗИСТЕНТНОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ К ИНФЕКЦИЯМ
Исследования, проведенные у космонавтов, летчиков, спортсменов экстра-класса, студентов во время экзаменационной сессии, научных сотрудников в моменты защиты диссертации, свидетельствуют о многочисленных нарушениях, выявляемых в клеточном и гуморальном звеньях иммунитета, а также среди факторов неспецифической резистентности, что сопровождается, как правило, подъемом заболеваемости инфекционной и неинфекционной этиологии. Воинская служба также характеризуется рядом экстремальных условий и стрессовых ситуаций, особенно у призывников в первые месяцы адаптации / 17/.
Представители нормальной микрофлоры кишечника влияют на антиинфекционную резистентность макроорганизма:
- пероральное введение убитых B.bifidum, B. adolescentis, L. acidophilus, S. faecalis, B ruminicola повышают устойчивость мышей к заражению абсолютно смертельными дозами сальмонелл;
- пероральное введение препарата убитых бифидобактерий повышает устойчивость мышей к последующему заражению абсолютно смертельными дозами вируса гриппа, а подкожное введение препарата клеточных стенок Bif.adolescentis повышает резистентность мышей к сепсису, вызываемому внутрибрюшинным введением абсолютно смертельных доз стафилококка золотистого;
- пероральный прием препарата клеточных стенок бифидобактерий снижает явления дисбактериоза кишечника, вызываемого пероральным заражением мышей абсолютно смертельными дозами сальмонелл и повышает фагоцитарную активность лейкоцитов периферической крови / 2/;
Все эти эксперименты четко демонстрируют, что представители нормальной флоры человека, в частности, бифидобактерии и их компоненты обладают иммуностимулирующей активностью, повышают неспецифическую резистентность организма, эффективны при пероральном применении, и лечебный эффект препаратов “Лактобактерин” и “Бифидумбактерин” связан не только с антагонистическими, витаминообразующими и кислотообразующими свойствами этих микроорганизмов, но и со способностью бактерий стимулировать неспецифическую резистентность.
ИЗМЕНЕНИЯ МИКРОФЛОРЫ ПРИ ГОЛОДАНИИ
По характеру влияния на функциональную активность макрофагов кратковременное голодание отнесено к иммуностимулирующему воздействию / 14/. Однако, при голодании сочетается ограничение поступления в желудочно - кишечный тракт питательных веществ со стрессовым воздействием.
Установлено развитие дисбактериоза, выражающегося в снижении, вплоть до редукции, уровня бифидофлоры кишечника у животных ( крыс) при 3-х суточном голодании, при этом возрастает количество аэробной флоры - энтеробактерий, кишечной палочки, протея и др. условно - патогенных микроорганизмов. Более значимые сдвиги выявлены при полном голодании / 9, 12 , 13/.
Выявлено влияние на динамику количественного и качественного состава кишечной микрофлоры при голодании не только вследствие отсутствия поступления пищи, но и вследствии изменения самих эпителиальных клеток тонкого и толстого кишечника, приводящих к усилению адгезии бактерий, что становится фактором, способствующим контаминации организма посторонней флорой / 9/.
В этом “ ключе” находит свое объяснение и хорошо известный факт усиленной колонизации патогенными микробами кишечника предварительно голодавших лабораторных животных, используемый для воспроизведения шигеллезной и других кишечных инфекций в научных опытах.
На основании этих данных рекомендовано использование препаратов эубиотиков при проведении лечебного голодания у больных.
ИЗМЕНЕНИЯ МИКРОФЛОРЫ ПРИ ГИПОКИНЕЗИИ
Состояние гипокинезии могут испытывать инвалиды, ученые в барокамере при различных исследованиях, космонавты, подводники и другие группы людей.
Через 7 суток пребывания акванавтов в подводных лабораториях у них в коже наружных слуховых проходов и слизистых оболочек носа и глотки увеличивается высеваемость гемолитических форм бактерий ( с 47 до 56% ) и плазмокоагулирующих стафилококков ( с 38 до 54 % ), эти явления сочетаются с заболеваниями кожи и верхних дыхательных путей. / цит. по 7/.
При изучении 18 человек, находившихся в течение 182 суток в условиях гипокинезии, установлено, что сдвиги в составе кишечной микрофлоры характеризовались увеличением числа условно-патогенных энтеробактерий, расширением спектра их видового состава, появлением редко встречающихся и не характерных для микробиоценоза кишечника микроорганизмов, а также снижение кислотообразующей активности лактобацилл / 5/ .
При этом применение комплекса профилактических мероприятий оказывало благоприятное влияние на общий физиологический статус организма, что способствовало сохранению стабильности нормофлоры человека / 5/.
В другом опыте, по обследованию 15 человек, находившихся в условиях 120- суточной гипокинезии , уже в первые 7 дней отмечено повышение уровня кишечной палочки, клостридий, протея. Наиболее выраженными дибиотические изменения в микрофлоре кишечника становятся на 90 - 105 сутки гипокинезии и характеризуются падением уровня бифидофлоры и бактероидов на фоне повышенного содержания протея, формируется дисбактериоз I-II степени, соответственно, нарушается инактивация микрофлорой кишечника пищеварительных ферментов макроорганизма.
Активность этих ферментов ( щелочная фосфатаза, энтерокиназа) в фекалиях резко повышается при различных заболеваниях и функциональных расстройствах пищеварительной системы, которые всегда сопровождаются дисбиотическими нарушениями микрофлоры / 6/.
Подобные изменения установлены у человека в космических полетах различной продолжительности, характеризующиеся снижением, вплоть до редукции “защитных групп” микроорганизмов, появлением в различных биотопах несвойственных микроорганизмов, накоплением потенциала патогенности условно-патогенных представителей аутомикрофлоры с последующей их колонизацией и длительным персистированием / 8/.
Положительные результаты в предупреждении дисбактериоза, полученные при использовании принципов бактериотерапии в экспериментальных моделях на животных, позволили перейти к рациональному выбору средств, направленных на коррекцию дисбиотических состояний у человека в космических полетах.
Наиболее демонстративным явилось отсутствие дисбиотических сдвигов в аутомикрофлоре у участников годового полета после его завершения при использовании препаратов- эубиотиков на уровень активности пищеварительных ферментов, что способствовало сохранению нормальной функции желудочно - кишечного тракта / 8/.
ИЗМЕНЕНИЯ МИКРОФЛОРЫ ПРИ ФИЗИЧЕСКИХ И НЕРВНО - ЭМОЦИОНАЛЬНЫХ НАГРУЗКАХ
В наше бурное время человек сталкивается с большими перегрузками - физическими психическими и психологическими.
Например, участники Антарктических экспедиций попадают в чрезвычайно своеобразные условия: наличие физических и нервных перегрузок, связанных с суровым климатом, возможностью контакта и обмена флорой между членами коллектива и практически отсутствие поступления микрофлоры из окружающей естественной среды.
Анализ материалов, взятых у участников экспедиций показал характерное снижение общего количества флоры верхних дыхательных путей в 4 - 21 раз, на коже - в 4 раза / цит. по 7/, уменьшение количества или элиминация облигатной и транзитной флоры сопровождалось увеличением количества резидентной условно- патогенной кокковой флоры и появлением в изучаемых биотопах представителей облигатной микрофлоры других экологических ниш.
На фоне сниженных показателей естественной резистентности макроорганизма и дисбиотических процессов в микрофлоре наблюдается изменение биологических характеристик резидентной кокковой флоры, выражающееся в селекции особей с более высокой альфа- токсигенностью и вирулентностью / 11/.
Показано обеднение флоры кишечника до 1 - 2 видов микроорганизмов у астронавтов. Наряду с этим наблюдается рост более патогенной флоры , например, Candida albicans /16/. Упрощение микрофлоры, резкое уменьшение содержания бифидобактерий и молочнокислых бактерий отмечено у людей в течение годового медико - биологического эксперимента. При этом размножились токсические штаммы стафилококков, гемолитические формы E.coli. / цит. по 7/.
Нарастание гемолитической микрофлоры наблюдается у подводных пловцов в период интенсивных тренировок / цит .по 7/.
Интересный факт был обнаружен при изучении воздействия нервно - эмоционального напряжения на 20 добровольцах с иммитацией ситуаций, связанных с элементами риска и неожиданности. Отмечено снижение уровня бифидофлоры. Такая же реакция выявлена и только на ожидание воздействия / 10/.
Изучение микрофлоры кишечника у летчиков - испытателей сверхзвуковых самолетов, подвергающихся в процессе профессиональной деятельности регулярным нервно - эмоциональным и физическим перегрузкам, показало, что в микрофлоре происходят изменения, проявляющиеся в снижении бифидо- и лактофлоры и выявляются в больших количествах клостридии, стафилококки и эшерихии / 4/. Причем бифидобактерии были представлены только видом Bif. adolescentis, что свидетельствует об устойчивости этого вида к экстремальным воздействиям на организм человека / 4/.
При обследовании 35 человек, на которых воздействовали различные экстремальные факторы, было показано, что наиболее характерными представителями бифидофлоры данного контингента лиц является вид B. adolescentis ( 38% ) и B. longum (35 %) / 3/. Срок наблюдений составил от 1 месяца до 3 лет.
Следует заметить, что у долгожителей Абхазии в бифидофлоре также преобладает B. adolescentis. B. adolescentis устойчив ко многим антибиотикам и обладает высокой антагонистической активностью по отношению к большому числу патогенных микроорганизмов.
Все эти факты позволяют считать штамм B. adolescentis наиболее подходящим для поддержания гомеостаза человека в экстремальных ситуациях.
После проведения коррегирующего лечения бифидумбактерином уровень бифидофлоры возрастал на 2-5 порядков, и в среднем составил 8.9 0.3 КОЕ/г, при этом снизилось количество условно - патогенной и патогенной флоры. Нормализация микрофлоры сопровождалась улучшением общего самочувствия, устранением дискомфортных явлений в кишечнике, улучшением аппетита.
Роль бифидобактерий как в осуществлении барьерной функции кишечника, так и жизнедеятельности макроорганизма, а также тот факт, что прежде всего в стрессовых ситуациях наблюдается уменьшение количества бифидофлоры, которая в норме составляет 90% микрофлоры кишечника, определяет необходимость включения препарата - эубиотика - "Бифидумбактерина" с целью нормализации микрофлоры кишечника и с целью повышения антиинфекционной резистентности к возбудителям инфекций верхних дыхательных путей и кишечника в состав средств оказания медицинской помощи
- лицам, находящимся в экстремальных ситуациях (рабочим , работающим вахтовым методом, спортсменам, участникам высокоширотных полярных экспедиций и высокогорных экспедиций , летчикам- испытателям и летчикам- космонавтам;
- лицам, ведущим малоподвижный образ жизни (гипокинезия) , находящимся длительное время в замкнутой среде (изоляция),
- лицам, часто испытывающим нервно- эмоциональный стресс ( бизнесменам, руководителям, политикам, сотрудникам милиции и новобранцам )
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Шендеров Б.А.Антимикробные препараты и нормальная микрофлора.Проблемы и возможные пути их решения. //Антибиотики и Химиотерапия. -1988.- Т. 33, № 12. - С. 921-926
2. Шкарупета М.М. Влияние представителей нормальной микрофлоры и их компонентов на антиинфекционную резистентность. Автореф. Дисс.- М.- 1990. - 25 с.
3. Лизько Н.Н. Видовой пейзаж бифидофлоры кишечника в норме и при дисбактериозе.// МЗ ССР Всесоюзн. Науч. Общество микробиол., эпидемиол. и паразитол. им . И.И. Мечникова “Проблемы клинич.микробиолог. в неинфекцион. Клинике”. Тез. Докл. 1983 г. Винница.- Москва.- С. 180- 181
4.Кафарская Л.И., Гладько И.А., Ефимов Б.А., Тарабрина Н.П., Скворцов В.М., Коршунов В.М. Изучение влияния кисломолочного бифидумбактерина на микрофлору кишечника у летчиков - испытателей.// Журн. микробиол.,эпидемиолог., иммунолог. -1992. - № 4. - С. 12-14.
5.Шилов В.М.,Залогуев С.Н., Брагина М.П., Поликарпов Н.А., Норкина Т.Ю., Кривова С.Г. Характер изменений нормальной микрофлоры человекк при длительной гипокинезии.// Всесоюзн. науч.- практич. конференция.// МЗ ССР Всесоюзн. Науч. Общество микробиол., эпидемиол. и паразитол. им . И.И. Мечникова “Проблемы клинич.микробиолог. в неинфекцион. Клинике”. Тез. Докл. 1983 г. Винница.- Москва.- С. 183
6.Лизько Н.Н., Фролов В.Н., Смирнов К.В. Микрофлора кишечника и пищеварительные ферменты человека в условиях длительной гипокинезии.// Лечебное питание в терапии и профилактике гастроэнтерологических заболеваний у детей// Сб. науч. тр./Ред .Баранов А.А., Дорофейчук В.Г./- Горьковский мединститут им.С.М. Кирова .- Горький.- 1988.- С. 141- 145
7. Петровская В.Г., Марко О.П. Микрофлора человека в норме и патологии. - М., -1976. - С. 104- 111
8. Лизько Н.Н. Проблемы микробной экологии у человека в космическом полете.// Тез. докл. 6-го Всероссийского съезда микробиологовЭ эпидемиологов и паразитологов./ Нижн. Новгород. - 1991. /- М. - 1991. -С. 107
9. Наумов А.А. Влияние некоторых физиологических и экстремальных факторов на микроэкологию кишечника. Автореф. Дисс. -М. - 1989. - С. 24
10.Лизько Н.Н., Фролов В.Н., Скорина Л.В., Макарычева Е.А., Постникова А.А., Кривова С.Г., Еращенко П.П. Бифидофлора у человека в экстремальных условиях и пути ее коррекции.// Бифидобактерии и их использование в клинике, медицинской промышленности и сельском хозяйстве: Сб. тр./ МНИИЭМ им. Г.Н.Габричевского .- М., 1986.- С. 20-25
11.Ташпулатов Р.Ю. Пути возникновения у людей инфекционных заболеваний, вызванных представителями нормальной микрофлоры.// Весоюзн. науч.- практич. конференция.// МЗ ССР Всесоюзн. Науч. Общество микробиол., эпидемиол. и паразитол. им . И.И. Мечникова “Проблемы клинич.микробиолог. в неинфекцион. Клинике”. Тез. Докл. 1983 г. Винница.- Москва.- С. 182-183
12.Горская Е.М., Наумов А.А., Лизько Н.Н. Изменение кишечной микроэкологии при воздействии голодания.// Антибиотики и колонизационная резистентность. - Сб. тр. ВНИИ антибиотиков. - Вып. Х1Х, М. - 1990. - С. 112- 117
13. Зайцева Л.Г., Васильева Е.И., Горская Е.М. Функциональная активность макрофагов при экспериментальных дисбактериозах кишечника крыс.// Ж. Микробиол., Эпидемиолог. , Иммунолог. - 1991. - № 8. - С. 68- 71
14. Бондаренко В.М., Горская Е.М. Новые подходы к моделированию, диагностике и лечению дисбактериозов кишечника.// Медицинские аспекты микробной экологии. - Вып. - 6. - М. - 1992. - С. 23-26
15.Лизько Н.Н. Новые экспериментальные модели в микроэкологии.// Антибиотики и химиотерапия.- 1989.- Т.34, № 6.- С. 443-447
16.Taylor G., Henney M., Ellis W. Changes in the fungal autoflora of Apollo astronauts. - Appl. Microb. - 1973 .- V. 26, N 5. - P. 804
17. Першин Б.Б., Кузьмин С.Н., Филатов Н.Н. Иммунологические критерии отбора военнослужащих для службы в экстремальных условиях.// Ж. Микробиол. Эпидемиолог., Иммунолог. -1994. - № 3. - С. 92-96
