Детоксикация экзогенных и эндогенных субстратов и метаболитов; антимутагенная активность

Разнообразным сторонам метаболической активности микробных популяций в здоровом организме придается большое значение не только в гомеостатировании физиологических функций макроорганизма, но и в защите его от токсических эффектов экзогенных и эндогенных субстратов и метаболитов. Химические соединения, чужеродные для биологических систем, рассматривают как ксенобиотики. Проникая в организм человека, многие из них потенциально могут индуцировать различные побочные эффекты и, в первую очередь, вызывать дисбаланс микрофлоры кожи и слизистых с возникновением разнообразных, порой непредсказуемых негативных последствий.

Процесс детоксикации с участием нормальной микрофлоры идет по нескольким направлениям: биотрансформация с образованием нетоксических конечных продуктов, микробная трансформация, сопровождающаяся образованием метаболитов, подвергающихся быстрой деструкции в печени, изменение полярности соединений таким образом, что изменяется скорость их экскреции в окружающую среду или транслокации из крови в просвет кишечника и мочевыделительную систему. Выступая в качестве «естественного биосорбента», нормальная микрофлора способна также аккумулировать в значительном количестве попадающие извне или образующиеся в организме хозяина разнообразные по химическому составу потенциальные токсические продукты. Доказана и антимутагенная роль нормальной микрофлоры. При этом следует иметь в виду, что анаэробные бактерии разрушают более широкий спектр токсических веществ, а сами процессы детоксикации идут с большей эффективностью по сравнению с аэробными микроорганизмами.

Нормальную микрофлору организма следует рассматривать как первичную мишень приложения любого попадающего обычным путем соединения, как метаболический орган, первым вовлекаемый в трансформацию естественных и чужеродных субстанций, как структуру, на которой проходит первичная абсорбция и через которую транслоцируются полезные и потенциально вредные агенты. Нормальная микрофлора – это своеобразная биологическая система, регулирующая взаимоотношения организма с окружающей средой, это тот неспецифический барьер, лишь после прорыва, которого инициируется включение неспецифических, а в последующем и специфических механизмов защиты. Наиболее показательным примером детоксикационной деятельности микрофлоры человека является специфическая и неспецифическая инактивация антибиотиков и других химиопрепаратов различными представителями кишечных микроорганизмов. Благодаря наличию этих ферментов, многие грамотрицательные и грамположительные бактерии способны противостоять чрезвычайно высоким концентрациям этих антибиотиков.

Анаэробные бактерии, в том числе выделенные из кишечника, способны декарбоксилировать фенилуксусную кислоту и другие ароматические веществ, попадающие в окружающую среду, а затем в организм человека при производстве различных альдегидов, синтетических отдушек. Благодаря наличию разнообразных гликозидаз, кишечные бактерии способны метаболизировать различные токсические соединения, а иногда и лекарственные препараты (например, сердечный гликозид дигоксин). Метанотрофные микроорганизмы способны утилизировать различные токсические соединения (метан, цианиды, метанол, формальдегиды, фенолы, крезолы) в углекислый газ и воду.

Конкретные примеры способности анаэробных микроорганизмов пищеварительного тракта гидролизовать сульфаматы (цикламат) амиды, нитраты, дегалогенировать ДДТ, редуцировать альдегиды, алкоголи, восстанавливать нитрозамин являются свидетельством безусловной роли кишечной микрофлоры в метаболизме и детоксикации многих ксенобиотиков.

Бактерии способны взаимодействовать и связывать значительные количества ионов металлов из водных растворов. Это связано с тем, что большинство гомо и гетерополимеров, из которых построена клеточная стенка бактерий, являются анионами. Грамположительные бактерии связывают большее количество ионов металлов, чем грамотрицательные. Кишечная микрофлора участвует в метаболизации потенциально токсичных соединений (азокрасителей, солей тяжелых металлов, различных мутагенов, нитратов, других ксенобиотиков, включая сульфосодержащие соединения, а также эндогенно образующихся желчных кислот, стероидных гормонов и т.д.).