Комменсалы, сателлиты и Ко

Не думал, что микробиология меня заинтересует. В институте был цикл, но ничего такого из него я не помню, а вот в процессе работы в Телеграм, натолкнулся на любопытные, как мне показалось моменты и немного увлёкся этой наукой.) Ничего, что канал в Телеграм я назвал работой?

Всё началось с моей заметки про актиномикоз. Помните? Изучая эту тему, я наткнулся на понятие комменсалы и комменсализм. Это такое сосуществование организмов. В том случае - актиномицет и человека. Подробнее немного позже. Комменсализм - один из возможных вариантов сосуществования макро и микоорганизмов. Кроме этого микроорганизмы ещё и друг с другом вступают в отношения.

Давайте попорядку.

Это вступление я написал месяца три назад. Дальше не пошло. Тема есть, но она в голове, а как всё на бумаге отобразить? Ступор. Иногда так бывает. И таких "начал" много набралось. Наверное всему своё время. Попробую, посмотрим, что получится...

В фантастических фильмах или книгах нередко описывается жизнь астронавтов, которые долгое время, находясь в анабиозе путешествуют в космосе. А если бы они не спали? Наверное есть и такие истории (мне, правда, не попадались), где астронавты просто живут и долгие - долгие годы полёта, ведут обычный образ жизни (если можно его назвать обычным). Причём здесь микроорганизмы? А давайте дальше пофантазируем. В общем, они проснулись раньше времени. Например по причине какого-то сбоя в программе. А ещё лететь и лететь...

Никто не будет спорить с тем, что в космическом корабле всё должно быть стерильно? Помещение, пища, воздух... Ну и вот, летят они летят, жизнь идёт, кто-то умирает, кто-то рождается. Вот про этих рождённых в стерильных условиях и вскормлённых стерильной пищей, и речь.

Человек рождается, а некоторые микроорганизмы уже внутри. Их он получил от матери. Это начало. Остальной "набор джентельмена" он дополучит извне за несколько лет и взрастит в себе сам. И этот набор получится настолько индивидуальным, что его можно использовать для индентификации личности (запомните это). Так вот, наш новорождённый, выросший в стерильных условиях на стерильных "харчах" наверное будет не самым здоровым человеком. И это мягко сказано. Не может человек жить без этих самых "микробов". Даже умереть может. (Вот и сценарий для фильма получился. Они потом должны будут все эти нужные "микробы" по крупицам собирать (например друг от друга) и "подсаживать" этим детям. А потом будет хэппи - энд)

Ладно, помечтали немного и хватит.)

Полностью, микробиота человека, как индивидуума, формируется примерно к 7 годам и зависит от первоначальной, полученной ещё при рождении материнской "базы" и, в дальнейшем - от характера питания и образа жизни ребёнка. В последующем, состав микроорганизмов, населяющих наш организм (микробиота) практически не меняется, а если и меняется, то это - во время и из-за болезни.

Их очень много, этих микроорганизмов. На каждую! клеточку человеческого организма приходится, в среднем, до сотни микросуществ. А всего их - около ста биллионов (1000000000000000). Они не плавают и не ползают где и как попало. Передвигаются и стараются найти место, где можно "приземлиться", всевозможные популяции микроорганизмов (включая инфекции), которые попадают к нам в организм извне. Постоянно. Им противостоят наши родные"старожилы", занимающие свои десятилетиями обжитые ниши. Так сохраняется балланс, который, в общем-то и есть наше с вами здоровье. Микроорганизмы населяют кожу и слизистые, как снаружи, так и изнутри, образуя таким образом своеобразную оболочку или биоплёнку. Можно сказать, что это часть тела или даже орган, со своей функцией и своими болезнями. Весит эта часть нашего организма в среднем, 3 - 5 кг.

И конечно, большая часть этих микроорганизмов заселяет наш кишечник. Там их больше и в колличественном соотношении, и в видовом. В кишечнике здорового человека их "проживает" несколько сотен видов. Изучены они мало. Во-первых, это связано с тем, что практически всё внимание медиков раньше было обращено на патогенные микроорганизмы, т.е. - инфекцию, а нормальная микрофлора, в расчёт не бралась. Ну, есть она - и есть. Нормальная же.

Во-вторых, что немаловажно, больше 90% представителей нормальной микрофлоры кишечника, не культивируется или плохо культивируется. Не хочет она жить на искусственных средах и всё. Дело это, я думаю, поправимо. Со временем. Так, что: "О сколько нам открытий чудных..."

Интересный момент: на искусственных средах они жить не хотят (большинство), а внутри нас, эти существа чувствуют себя очень вольготно. За сутки, один микроорганизм размножаясь, превращается в один МИЛЛИАРД себе подобных! (Само собой столько же их за сутки погибает)

Вообще, я не про это рассказать хотел.) Вернее, - не совсем про это.

Микроорганизмов много. Все они разные и существуют они не обособленно друг от друга, а взаимодействуя. Вот про взаимодействие микроорганизмов между собой и нами и будет ниже.

Где жизнь - там конкуренция, борьба. За эту самую жизнь. А вернее - за пищу. Микроорганизмы обитающие на одной территории вынуждены приспосабливаться и к окружающей среде, и друг к другу. Вернее, если они обитают на одной территории, они уже приспособились. И "гостей" им не надо. Со всеми "новенькими" они будут бороться "не на жизнь, а на смерть". Взаимоотношения между различными организмами, в том числе - между микроорганизмами, называются симбиозом (от греч. symbiosis, совместное проживание). Мы с ними тоже в симбиозе живём.

Отношения эти, как вы поняли , бывают разными и образно, их можно разделить на две группы: благоприятные - ассоциативные и неблагоприятные - конкурентные.

Например, - мутуализм (от лат. mutuus, взаимный)

Это такая форма ассоциативного симбиоза, когда выгоду от соседства получает каждый. Например, взаимоотношение организма человека с нормальной микрофлорой его кишечника, можно назвать мутуализмом. Всем хорошо. Бактерии получают пищу и "кров", а человек - нормальную переработку продуктов питания, полезные вещества, например витамины группы В, витамины К, С и т.д., избавление от гнилостных субстанций и защиту от инфекций. (Кстати, витамин К, необходимый нам для свёртывания крови, не синтезируется нашим организмом, а вырабатывается именно бактериями кишечника)

Кроме того, что они с нами взаимодействуют, "микробы" и между собой вступают во взаимоотношения.

И понятно, что все эти "добрые" взаимоотношения между микро- и микро-, или между микро- и макроорганизмом, понятие очень хрупкое. Каждый сам за себя. Но, балланс, если он есть - всех устраивает.

Ещё один вариант "доброго" взаимопроживания - комменсализм (от лат. соm - с, + mensa - стол; буквально — сотрапезники)

В этом случае, один организм извлекает для себя выгоду от другого, не причиняя ему вреда. Для примера, напомню актиномикоз. Очень долго, практически всю жизнь, в ротовой полости человека, особенно под зубными камнями, может "гнездиться" колония актиномицет. Им там хорошо. И среда, и пища - всё устраивает. Никто не "обижает". А человеку, в общем-то эти микроорганизмы и не мешают. Но, как вы помните, равновесие иногда нарушается. Или условия жизни меняются. И тогда...

Не всегда, конечно должно случиться что-то страшное. Комменсалами могут быть любые микроорганизмы. Это же не вид организма, а способ его взаимодействия с другим. Те же самые, бактерии из кишечника... Они же не все приносят нам пользу. Но и вред не все приносят... Живут себе и живут. Значит - тоже комменсалы. Микроорганизмы - комменсалы колонизируют на коже и слизистых, снаружи и внутри нашего организма. Многие из них принадлежат к условно-патогенной микрофлоре, т.е. способны при определённых обстоятельствах вызывать заболевания макроорганизма, как например, актиномикоз - при внесении актиномицет в кровоток во время медицинских манипуляций. И не обязательно - медицинских. Любая ранка во рту может быть входными воротами. Я уже писал как-то про актиномикоз. Тяжёлое заболевание.

Сателлизм - ещё один вид ассоциативного симбиоза, когда усиление роста одного вида микроорганизма ведёт к росту другого. Например, при каких-то условиях нарушился балланс. Длительный приём антибиотиков, или сахарный диабет, или гормональный сбой... - всё это может спровоцировать рост дрожжеподобных грибов Candida, которые входят в состав нормальной микрофлоры. Больше дрожжей - больше продуктов их жизнедеятельности, что в свою очередь ведёт к росту вокруг них колоний других микроорганизмов. Зачем нам это нужно знать? Им хорошо, но мы страдаем от такого "союза". Например, запущенный кандидоз складок тела, довольно часто осложняется присоединившейся вторичной инфекцией.

Другой пример: бактерия (Streptococcus mutans) и наш дрожжеподобный грибок, оказываясь соседями, становятся причиной проблем с зубами у детей дошкольного возраста. По отдельности они опасности для нас не представляют, только - в союзе.

К конкурентным (антагоностическим) взаимоотношениям можно отнести антибиоз, паразитизм, хищничество. Чаще всего, для борьбы с "недругом" микроорганизмы используют продукты своей жизнедеятельности. Антибиотики - понятие знакомое всем. Это микроорганизмы "придумали" антибиотики, а мы только подсмотрели и повторили. Не всё конечно. Что-то научились синтезировать сами, но до них нам всё равно далеко. Микроорганизмы вырабатывают и используют около 20000 веществ, подобных антибиотикам.

Не умеешь вырабатывать антибиотики - можно и другую тактику применить. Например - лишить "неприятеля" источников питания (или кислорода). Как это сделать? - Съесть всё самому. "На войне, как на войне".

Первым, антагонизм, как явление описал И. И. Мечников в конце 19 века. Он заметил, что молочная кислота, вырабатываемая молочнокислыми бактериями, подавляет рост гнилостных бактерий. Кислая среда была для них губительна. Изучив это явление, он предложил использовать молочнокислые бактерии для борьбы с гнилостными бактериями, что мы и делаем по сей день.

Паразитизм - это понятно. Одному хорошо, другому - плохо. Первый живёт за счёт второго. Не убивает, или пока не убивает. Использует как источник питания. Микроорганизмы-паразиты проникают в организм хозяина и селятся в его тканях или органах. Вирусы, риккетсии, хламидии проникают в клетку, а например трихомонады, лямблии, микоплазмы... обживают пространства вне клеток. Холера, дизентерия... тоже вызываются внеклеточными паразитами.

Что-то картина какая-то мрачная вырисовывается. "Микробы" чем-то там занимаются, борятся между собой или наоборот - помогают друг другу, размножаются... А мы? Наш организм тоже в стороне не стоит. И ему не безразлично, что там внутри происходит. Как там говорится? - "Кто к нам с мечом, тот от меча и погибнет..." В ответ на внедрение чужих, "враждебных" микроорганизмов, запускаются различные механизмы защиты.

Например - макрофaги (в переводе с греческого звучит, как "большой пожиратель"). Специальные клетки нашего организма, одной из функций которых является захват и переваривание чужеродных бактерий. А заодно и погибшие клетки подберут, и другой "мусор". Настоящие охотники и чистильщики нашего организма.

Кстати термин "макрофаги", тот же Мечников предложил. И можно такой симбиоз "хищничеством" назвать. Правда наоборот. Они же первые напали.)

В природе на самом деле есть бактерии - хищники, которые нападают на другие колонии, "захватывют в плен", а затем уничтожают (пожирают), но нам интересно то, что в организме человека происходит, а не где-то в болоте...

Хотя, например амеба, обитающая в толстой кишке, будет как раз таким хищником. Она захватывает и переваривает бактерии кишечника. И "хорошие" и "плохие".

Наверное следующий пример, тоже можно рассмотреть как "хищничество".

Немного в венерологию экскурс.) Не устали ещё?)

Есть такое заболевание - трихомониаз. Заболевание, передающееся половым путём. Считается одним из самых распространённых из ИППП. Ежегодно регистрируется более 170 миллионов свежих случаев заражения. Возбудитель - трихомонада (Trichomonas vaginalis). Так вот, эта трихомонада, очень интересное существо. Когда нибудь поподробнее о ней поговорим...

Ну вот, трихомонада эта, как настоящий хищник, питаясь всем, что попадается ей на пути, заглатывает различные бактерии, в том числе и возбудителей других мочеполовых инфекций, таких, как гонорея или хламидиоз. Эти гонококки и хламидии, довольно долго могут оставаться внутри трихомонады. Живыми.

В стандартах лечения трихомониаза указаны препараты - производные метронидазола (антибиотики не включены), а в схемах лечения гонореи - только антибиотики, без метронидазола.

А теперь, представьте ситуацию: в анализах обнаружены трихомонады. Назначаем метронидазол. (Как в стандартах прописано). Но, в некоторых трихомонадах иногда могут "сидеть" гонококки, которые в мазках не были обнаружены. Или хламидии... Такое случается. Особенно в свете такого явления, как самолечение. Трихомонады под воздействием метронидазола, как полагается, гибнут, а гонококки (хламидии) выходят на свободу. Был трихомониаз, получили гонорею.

Другой вариант: гонорея. Трихомонады в мазках не обнаружены. А они были в простате. И в них - гонококки или хламидии (куда без них)). Вроде бы вылечили гонорею (хламидиоз), а через некоторое время получаем рецидив. Поняли откуда? На трихомонады антибиотики не действуют и гонококки внутри трихомонад были защищены. А со временем, они выйдут на свободу. Не очень сложно? )

Раньше было такое понятие - профлечение гонореи. Профилактическое. Учитывая эти особенности трихомонады лечение и назначалось. Сейчас, в стандартах лечения, этого нет, но помнить об это надо. И это тоже микробиология.

Всё эти виды симбиоза - понятия не стабильные. Меняется среда - меняются и взаимоотношения соседствующих организмов. А бывает, что наука открывает что-то новенькое в уже, казалось бы известных вещах.

Помните бактерию Helicobacter pylori? Ту самую, которая язву желудка вызывает? Не всё так просто и однозначно оказалось. В 2005 году шведский микробиолог Стаффан Нормарк обнаружил, что патогенной она становится только в определённых обстоятельствах. Стресс, иммунитет и т.д. Оказывается, у здоровых людей она тоже встречается и даже пользу приносит. Как выяснилось, она вырабатывает антибиотик против сальмонеллеза и ещё некоторых кишечных инфекций. Ну, и как назовём такой симбиоз? Точно - не антагонистичный.

Наверное хватит. Можно ещё много примеров взаимоотношения микрооганизмов между собой и с нашим макроорганизмом привести, но и так много получилось.

Ещё немного.)

На сегодняшний день мы мало, если не сказать "очень мало", знаем о микрофлоре человека. Помните, в самом начале, говорили о биоплёнке?Пристеночная кишечная микробиота - вот то, что по современным представлениям науки нужно изучать. А пока, наше представление о дисбактериозе, основано на исследовании содержимого кишечника, т.е. не самих микроорганизмов и их сообществ, а - отходов жизнедеятельности нашей и этих микроорганизмов. Состав сообщества микробиоты постоянен, до поры. Нарушение иммунитета, стресс, экология, хронические инфекции, длительный и неоправданный приём антибиотиков, гормонов... всё это ведёт к изменениям качественным и количественным в этом сообществе. Иногда эти изменения необратимы. Лечение, которое на сегодня существует, включает в себя в основном, применение пробиотиков и пребиотиков. Пробиотики - препараты, содержащие высушенные штаммы лакто- и бифидобактерий, непатогенных кишечных палочек, грибков и т.д. , а пребиотики - вещества, создающие благоприятные условия для "приживления" этих новых бактерий в кишечнике и восстановления сил у родных, но "потрёпанных".   

Это, конечно лучше, чем ничего, но не так эффективно, как бы нам хотелось. Не все эти полезные бактерии, добираются до места назначения и не так легко им "пристроиться" в освободившиеся ниши кишечного сообщества. Помните о таком понятии, как тканевая или органная несовместимость? Это же правило работает и здесь. Не приживаются чужие "микробы". И последствия не заставят себя ждать. Нарушение обмена веществ, нарушение выработки иммоноглобулинов, аминокислот, витаминов, ослабление в плане сопротивляемости к инфекциям и т. д. и т. п. 

А что делать? Жить!) Беречь здоровье, вести активный образ жизни, правильно питаться. И правильно лечиться, если что...

А ещё есть такой метод. Не могу не написать.)

Про консервацию яйцеклеток или спермы, все слышали. Сегодня предлагают консервировать свою кишечную микрофлору. Я не шучу. Как бы это странно не звучало, но это факт, и в случае необходимости, её когда-нибудь можно будет использовать. Своя-то флора точно приживётся.

Как-то я уже писал на эту тему и метод фекальной трансплантации уже упоминал. Только тогда донорами были ближайшие родственники. Это не прошлое. Всё научно доказано и происходит в наше время.

На международном Конгрессе по заболеваниям печени, проходившем в апреле прошлого года в Амстердаме, были представлены данные, согласно которым, пересадка фекальных бактерий от здорового донора больным с циррозом печени "улучшила их когнитивные функции и восстановила полезную микрофлору". Эта же методика доказала свою эффективность в борьбе с печеночной энцефалопатией (нарушения деятельности мозга в результате тяжелых поражений печени).

Конечно, этим изучение микробиоты человека не ограничивается. По данным молекулярно-генетических исследований будущий состав микрофлоры закладывается ещё на генетическом уровне и очень специфичен. У каждого человека - свой. Это и хорошо и создаёт свои сложности. Очень трудно "внедрить" в это сообщество что-то новое. Пусть очень похожее, но новое. Интересно ещё то, что микроорганизмы входящие в состав биоплёнки, в чистом виде (по отдельности), по другому реагируют на различные вмешательства, нежели в сообществе. И это тоже создаёт препятствие в изучении этого единого образования. Не зря же говорят о микрофлоре, как об отдельном органе. В общем всё сложно и интересно.

Как-то так. Теперь - всё.

Здоровья вам и вашим близким.