Иммуногенная роль
Реакция организма хозяина на многочисленные микроорганизмы, обитающие на коже и слизистых это важный компонент иммунологического гомеостаза. Нормальная микрофлора играет важную роль в формировании иммунокомпетентных органов и тканей организма. Бактерии, ассоциируясь с микозным слоем кишечного тракта, активируют местные и системные иммунокомпетентные ткани, усиливают макрофагальную активность организма.
Назначение больным детям с заболеваниями ЖКТ препаратов на основе лактобактерий сокращает период выздоровления, усиливает неспецифический гуморальный ответ, вызывает возрастание количества всех классов иммуноглобулинов и, особенно, секреторного иммуноглобулина А. Иммуностимулирующее действие оказывает пропионибактерии, эубактерии, дрожжи и бифидобактерии. Назначение живых бифидо- и лактобактерий способствует уменьшению воспалительных процессов в ЖКТ, а так же увеличивают устойчивость к введению энтеропатогенных кишечных палочек, повышают резистентность к действию эндотоксина, стимулируют антительный и клеточный иммунный ответы, вызывают повышение количества лимфоцитов в лимфоцитарных органах и повышают неспецифическую антибактериальную защиту организма. Пропионибактерии активируют макрофаги, увеличивают адгезивные свойства фагоцитов, повышают активность лизосомальных ферментов, оказывают иммуномодулирующий эффект за счет синтеза интерферона и неоптерина.
Обеспечение колонизационной резистентности и предотвращение транслокации
Нормальная микрофлора обеспечивает колонизационную резистентность организма человека. Под колонизационной резистентностью понимают совокупность механизмов, придающих индивидуальную стабильность нормальной микрофлоры и обеспечивающих предотвращение заселения организма человека посторонними микроорганизмами и распространение представителей нормальной микрофлоры на поверхности кожи, слизистых в их естественных местах обитания. При снижении колонизационной резистентности на коже и слизистых организма человека появляются патогенные микроорганизмы, которые могут проникать во внутренние органы и ткани и приводить к развитию гнойно-воспалительных процессов и септицемии.
Оппортунистические инфекции в организме человека являются следствием снижения колонизационной резистентности в желудочно-кишечном тракте. К ее снижению могут приводить использование антибиотиков, лекарственных и противоопухолевых препаратов, которые вызывают микроэкологические нарушения в организме человека за счет гибели микроорганизмов, резкого изменения рН и окислительно–восстановительного потенциала клеток. К факторам, способствующим снижению колонизационной резистентности, можно отнести стрессовые ситуации, связанные с космическими полетами, изменением географии места жительства, переходом на иной пищевой рацион, голоданием, операционными вмешательствами, бактериальными и вирусными инфекциями, первичными и вторичными иммунодефицитами и механическими повреждениями биопленки при различных медицинских манипуляциях.
Антагонизм микроорганизмов, составляющих нормальную микрофлору, в отношении патогенных бактерий, обусловлен продукцией бактериоцинов, лизоцима, пептидов, различных органических кислот и т.д. Перекись водорода и сероводород, образующийся при метаболизме микроорганизмов, угнетают рост и размножение бактерий и нарушают процесс их фиксации и прикрепления к тканям организма человека.
Численность и состав бактериальных популяций на слизистых контролируется также конкуренцией за питательные субстраты. Отличие в составе микрофлоры в различных участках организма определяется количеством муцина, образуемого бокаловидными клетками. Микробы, имеющие ферменты муциназы, легко и быстро утилизируют муцины, что способствует их прикреплению к слизистым оболочкам.
Многие патогенные и потенциально патогенные микроорганизмы выделяют токсины и другие факторы агрессии и защиты, ингибирующие специфические и неспецифические механизмы защиты хозяина, а также рост индигенных микроорганизмов. Установлено, что детоксикация этих субстанций или ингибирование их образования представителями нормальной микрофлоры предотвращает колонизацию слизистых определенными группами патогенных бактерий.
К факторам колонизационной резистентности можно отнести продукцию бактериями различных неспецифических стимуляторов иммуногенеза и активаторов фагоцитарной и ферментативной активности.
Бактериальные липополисахариды и антигенны фимбрий у представителей нормальной микрофлоры участвуют в регуляции IgА иммунного ответа. Бактероиды, клостридии, пропионибактерии, лактобактерии высвобождают в процессе своей жизнедеятельности низкомолекулярные пептиды. Бактерии могут повышать колонизационную резистентность пищеварительного тракта за счет стимуляции скорости прохождения содержимого через просвет кишечника и активации иммунных механизмов слизистых (таблица 2).
Таблица 2. Механизмы, обеспечивающие устойчивость кожи и слизистых, к колонизации посторонней микрофлоры
Биопленка, выстилающая кожу и слизистые | Кожа и слизистые | Иммунные механизмы защиты хозяина |
Антагонистическая активность (антибиотики, лизоцим, бактериоцины и др.) | Механическая защита | Фагоцитарная система и опсонизирующие антитела |
Органические кислоты (уксусная, пропионовая и др.) | Движение эпителия, перистальтика | Система комплемента |
Образование свободных желчных кислот из конъюгатов | Десквамация мукозного эпителия | Система иммуно-компетентных клеток |
Конкуренция за рецепторы | Антимикробный эффект секретов хозяина | Медиаторы иммунного ответа |
Конкуренция за пищевые субстраты | Состав и количество муцина | |
Детоксикация факторов агрессии и инактивация патогенных микроорганизмов | Напряженность кислорода по толщине биопленки | |
Стимуляция механизмов защиты хозяина (увеличение подвижности клеток слизистых, скорости обновления клеток и др.) | Скорость обновления, созревания и метаболизма мукозного эпителия | |
Продукция соединений, стимулирующих иммунные механизмы защиты и активность ферментов |
Примечание: отсутствие клеток-мишеней в организме хозяина также предотвращает колонизацию и повреждение макроорганизма посторонней микрофлорой.