Оформление лабораторной тетради.

ТЕМА: МИКРООРГАНИЗМЫ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА

Цель занятия: изучить состав микробиома организма человека, оценить роль микробиоты организма человека, понятия «гнотобиология» и «дисбиоз».

План занятий

 

1. Микробиом организма человека: резидентная и транзиторная микробиота, различия в составе микробиоты различных органов и тканей.

2. Значение нормальной микробиоты для организма человека.

3. Понятие о колонизационной резистентности микробиоты организма человека и селективной деконтаминации.

4. Методы изучения микробиома организма человека.

Задания для выполнения лабораторной работы.

1. Провести исследование препарата из зубного налета.

Из зубного налета можно приготовить прижизненные препараты («раздавленная» капля) и обнаружить подвижные микроорганизмы с помощью темнопольной и (или) фазово-контрастной микроскопии. Препарат из зубного налета можно окрасить по Бурри (зубной налет поместить в каплю физиологического раствора, полученную взвесь смешать с каплей туши и при помощи стекла со шлифовальным краем приготовить мазок, как мазок крови), высушить на воздухе и микроскопировать с иммерсией.

2. Провести посев смывов со слизистой оболочки зева.

Смыв со слизистой оболочки зева делают смоченным в изотоническом растворе хлорида натрия стерильным тампоном. Затем этим же тампоном делают посев на чашку Петри с кровяным агаром.

Смывы исследуют на общую обсемененность микроорганизмами, на присутствие санитарно-показательных (стафилококки, стрептококки) и других патогенных микроорганизмов. Ориентировочно идентификацию микробов проводят по характеру выросших колоний и морфологии клеток в мазках, окрашенных по методу Грама.

3. Провести посев с кожи рук.

Метод смывов. Смывы с кожи рук производят стерильными марлевыми салфетками размером 5х5 см, погруженными в физиологический раствор. Марлевой салфеткой тщательно протирают обе ладони, проводя не менее 5 раз по одной ладони и пальцам, затем околоногтевые и межпальцевые пространства обеих рук. После отбора проб марлевую салфетку помещают в широкогорлые пробирки или колбы с физиологическим раствором и стеклянными бусами, встряхивают в течение 10 минут. Жидкость засевают на 2 чашки Петри с мясопептонным агаром (по 0,5 мл) и в 2 пробирки с 0,5% сахарным бульоном (по 1 мл). Посевы инкубируют при температуре 37⁰С в течение 48 часов.

Рис. 16. Микрофлора зубного налета.

Метод отпечатков (контактный метод). Кусочки марли (в виде кружков диаметром 3-6 см), мембранные фильтры или полоски фильтровальной бумаги помещают в чашки Петри и заливают расплавленной плотной средой (3% мясо-пептонным агаром или средой Эндо двойной концентрации). После остывания стерильным пинцетом забирают кружочки или полоски и накладывают стороной, пропитанной средой, на исследуемую поверхность, прижимая осторожно пинцетом и затем переносят в стерильную чашку Петри для последующей инкубации (нижней поверхностью вверх). Метод отпечатков выгодно отличается от метода смывов возможностью непосредственного обнаружения загрязнения объектов окружающей среды и отсутствием потери микробов на исследуемых предметах (что всегда происходит при распределении микрофлоры со смытой поверхности в смачивающей жидкости). Посевы инкубируют при температуре 37⁰С в течение 48 часов.

Смывы и отпечатки исследуют на общую обсемененность микроорганизмами, на присутствие санитарно-показательных (БГКП, энтерококков), условно-патогенных и патогенных (стафилококки, сальмонеллы, синегнойная палочка и др.) микроорганизмов. Ориентировочно идентификацию микробов проводят по характеру выросших колоний, газообразованию на глюкозопептонном среде и морфологии клеток в мазках, окрашенных по методу Грама.

Кожа операционного поля и рук хирурга перед оперативным вмешательством должна быть стерильна, то есть рост микроорганизмов должен отсутствовать как на твердой, так и на жидкой питательных средах.

Дополнительный материал

 

МИКРОБИОМ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА

Конъюнктива глаза

- небольшое количество коринеформных бактерий (Corynebacterium spp.) и стафилококков (Stahpylococcus epidermidis), микрококки (Micrococcus spp.) и нейссерии (кроме Neisseria meningitidis и Neisseria gonorrhoeae). Небольшое количество микробов на конъюнктиве обусловлено содержанием лизоцима и других бактерицидных факторов в слезной жидкости.

 

2. Ротовая полость:

- многочисленные микроорганизмы: бактероиды, превотеллы, порфиромонады, бифидобактерии, эубактерии, фузобактерии, лактобактерии, актиномицеты, гемофильные палочки, лептотрихии, нейссерии, спирохеты, стрептококки, стафилококки, пептококки, пептострептококки, вейлонеллы и другие, обнаруживаются грибы рода Candida и простейшие (Entamaeba gingivalis, Trichomonas tenax);

- в 1 мл слюны обитает до 10⁸ бактерий. Анаэробов в 100 и более раз больше, чем аэробов;

- микробиота и продукты ее жизнедеятельности образуют зубной налет.

Пищевод

Желудок

- кислотоустойчивые микроорганизмы: сарцины, единичные энтерококки, молочнокислые стрептококки, лактобациллы, дрожжи;

- концентрация бактерий около 10³ на 1 мл, желудочный сок имеет значение рН неблагоприятное для жизни многих микроорганизмов;

- в норме желудок не преодолим для большинства патогенных микроорганизмов (соляная кислота, пепсиноген – предшественник пепсина и др.).

 

5. Тонкий кишечник

а) верхние отделы

б) нижние отделы - бифидобактерии, лактобактерии, клостридии, эубактерии, энтерококки, порфиромонады, превотеллы и анаэробные кокки, микробный пейзаж близкий к микробиоте толстого кишечника;

- концентрация микроорганизмов 10⁵-10⁸ на 1 мл содержимого.

 

Толстый кишечник

- основные представители микробиома толстой кишки – это грамположительные анаэробные палочки (бифидобактерии, лактобациллы, эубактерии); грамположительные спорообразующие анаэробные палочки (клостридии перфрингенс и др.); энтерококки; грамотрицательные анаэробные палочки (бактероиды); грамотрицательные факультативно-анаэробные палочки (кишечные палочки и сходные с ними бактерии семейства Enterobacteriaceae - цитробактер, энтеробактер, клебсиеллы, протей и др.); анаэробные грамположительные кокки (пептострептококки, пептококки, Gemella morbillorum); спирохеты;

- меньшие количества – фузобактерии, порфиромонады, превотеллы, пропионибактерии, вейлонеллы, стафилококки, синегнойная палочка и дрожжеподобные грибы рода Candida (C.glabrata, С.albicans, C.tropicalis, C.parapsilosis, C.krusei). Количество простейших (Blastocystis hominis, Chilomastix mesnili, Endolimax nana, Entamoeba polecki, Enteromonas hominis, Iodamoeba butschlii, Retortamonas intestinalis и Trichomonas hominis) колеблется в норме, в зависимости от особенностей питания и действия факторов окружающей среды;

- в 1 г фекалий содержится до 10¹² микробных клеток. Около 95% всех видов микроорганизмов составляют анаэробные бактерии.

- микробиом пищеварительного тракта наиболее разнообразен по своему качественному и количественному составу, микроорганизмы, как свободно обитают в полости пищеварительного тракта, так и, колонизируя слизистые оболочки, образуют «биологические пленки».

 

7. Дыхательные пути:

В верхние дыхательные пути попадают пылевые частицы, нагруженные микроорганизмами, большая часть которых задерживается и погибает в носо- и ротоглотке. Здесь растут стрептококки, нейссерии,

- нос – бактероиды, коринеформные бактерии, гемофильные палочки, лактобактерии, стафилококки, гемолитический стрептококк, дифтероиды, стафилококки, нейссерии, пептококки, пептострептококки и др.;

б) носоглотка – стрептококки (80-90%);

в) концевые участки бронхов, альвеол

8. Мочеполовая система:

а) почки, мочеточники, моча в мочевом пузыре;

б) нижняя часть уретры – бактероиды, микобактерии;

в) наружные половые органы – микобактерии, трепонема, смегмы, сапрофитные, стафилококки, микоплазмы. Микрофлора наружных гениталий представлена эпидермальными стафилококками, коринеформными бактериями, зеленящими стрептококками, сапрофитическими микобактериями (Myc. smegmatis), кандидами и энтеробактериями. На слизистой оболочке передней уретры обоих полов встречаются в норме стафилококки, непатогенные нейссерии, коринеформные бактерии, сапрофитные трепонемы и др.

г) влагалище – микрофлора влагалища включает палочка Додерлейна,

лактобактерии, бифидобактерии, бактероиды, пропионибактерии, порфириномонады, превотеллы, пептострептококки, коринеформные бактерии и др. Преобладают анаэробы: соотношение анаэробы/аэробы составляет 10/1. В репродуктивный период жизни преобладают грамположительные бактерии, а в период менопаузы она заменяется грамотрицательными бактериями. Примерно у 5-60% здоровых женщин выявляются Gardnerella vaginalis; у 15 – 30% - Mycoplasma hominis; у 5% - бактерии рода Mobiluncus.

Состав микрофлоры зависит от многих факторов: менструального цикла, беременности, и др. В клетках влагалищного эпителия накапливается гликоген (способствуют эндогенные эстрогены), расщепляемый лактобактериями с образованием молочной кислоты. Образующиеся органические кислоты подкисляют среду до рН 4-4,6. Подкисление лактобактериями вагинального секрета, продукция ими перекиси водорода и бактериоцинов ведет к подавлению роста посторонней микрофлоры.

 

9. Кожа:

в ее более глубоких слоях (волосяных мешочках, протоках сальных и потовых желез) анаэробов в 2-10 раз больше, чем аэробов. Кожу колонизируют грамположительные бактерии (пропионибактерии, коринеформные бактерии, эпидермальные стафилококки и другие коагулазоотрицательные стафилококки (Staphylococcus hominis, Staphylococcus haemolyticus, Staphylococcus warneri, Staphylococcus capitis (на лбу, лице), Staphylococcus saprophyticus, Staphylococcus caprae, Staphylococcus saccharolyticus, Staphylococcus pasteuri, Staphylococcus lugdunensis, Staphylococcus simulans, Staphylococcus xylosis. Staphylococcus auricularis колонизирует внешний слуховой канал), микрококки, пептострептококки, стрептококки, Dermabacter hominis), дрожжеподобные грибы рода Malassezia, реже встречается транзиторная микрофлора (Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes и др.). При ослаблении организма на коже возрастает количество грамотрицательных бактерий.

транзиторная:

поверхностные E.сoli, стафило- и стрептококки, грибы, споры, аэробные и анаэробные бациллы;

резидуальная:

глубокие слои (волосяные мешочки, протоки сальных и потовых желез) – стафилококки.

В норме на 1 см² кожи приходится менее 80 000 микроорганизмов и это количество не увеличивается в результате действия бактерицидных стерилизующих факторов. Например, в поте кожи обнаружены - иммуноглобулины классов А и G, трансферин, лизоцим, органические кислоты и другие противомикробные вещества. Низкий уровень рН (5,5), низкая температура кожи также ограничивают размножение микроорганизмов. Более увлажненные участки кожи колонизируются наибольшим количеством микроорганизмов (106 на 1 см²), например, в паховых складках, межпальцевых пространствах, подмышечных впадинах. Усиленный рост микроорганизмов происходит при загрязнении кожи; при ослаблении организма размножающиеся там микроорганизмы определяют запах тела.

Микрофлора кожи имеет большое значение в распространении микроорганизмов в воздухе. В результате десквамации (шелушения) кожи несколько миллионов чешуек, несущих каждая несколько микроорганизмов, загрязняют окружающую среду.

 

Организм человека заселен (колонизирован) примерно 500 видами микроорганизмов, составляющими его нормальную микрофлору, в виде сообщества микроорганизмов (микробиоценоз). Они находятся в состоянии равновесия (эубиоза) друг с другом и организмом человека. Большинство этих микроорганизмов являются комменсалами, не причиняющими вреда человеку. Микрофлора колонизирует поверхность тела и полости, сообщающиеся с окружающей средой. В норме микроорганизмы отсутствуют в легких, матке и внутренних органах. Различают постоянную и транзиторную микрофлору. Постоянная (резидентная, индигенная, или автохтонная) микрофлора представлена микроорганизмами, постоянно присутствующими в организме. Транзиторная (непостоянная, или аллохтонная) микрофлора неспособна к длительному существованию в организме.

Постоянную микрофлору можно разделить на облигатную и факультативную. Облигатная микрофлора (бифидобактерии, лактобактерии, пептострептококки, кишечные палочки и др.) является основой микробиоценоза, а факультативная микрофлора (стафилококки, стрептококки, клебсиеллы, клостридии, некоторые грибы и др.) включает меньшую часть микробиоценоза.

Количество микроорганизмов у взрослого человека составляет около 1014 особей, причем преобладают в значительной степени облигатные анаэробы. Микроорганизмы, составляющие нормальную микрофлору, заключены в высокогидратированный экзополисахаридно-муциновый матрикс, образуя биологическую пленку, устойчивую к различным воздействиям.

Значение микрофлоры организма человека. Нормальная микрофлора организма является своеобразным “экстракорпоральным органом”, играющим важную роль в жизнедеятельности человека. Значение и функции нормальной микрофлоры многообразны.

Нормальная микрофлора является одним из факторов неспецифической резистентности организма.

Нормальная микрофлора обладает антагонистическими свойствами против патогенной и гнилостной микрофлоры, так как продуцирует молочную, уксусную кислоты, антибиотики, бактериоцины; конкурирует с посторонней микрофлорой за счет более высокого биологического потенциала.

Нормальная микрофлора участвует в водно - солевом обмене, регуляции газового состава кишечника, обмене белков, углеводов, жирных кислот, холестерина, нуклеиновых кислот, а также в продукции биологически активных соединений: антибиотиков, витаминов (К, группы В и др.), токсинов и др.

Нормальная микрофлора участвует в переваривании и детоксикации экзогенных субстратов и метаболитов, что сравнимо с функцией печени.

Нормальная микрофлора участвует в рециркуляции стероидных гормонов и желчных солей в результате экскреции метаболитов из печени в кишечник и последующего возврата в нее.

Нормальная микрофлора выполняет морфокинетическую роль в развитии различных органов и систем организма, участвует в физиологическом воспалении слизистой оболочки и смене эпителия.

Нормальная микрофлора микрофлора выполняет антимутагенную функцию, разрушая концерогенные вещества в кишечнике. В то же время некоторые бактерии могут продуцировать сильные мутагены. Оказалось, что ферменты бактерий кишечника преобразовывают искусственный подсластитель цикломат в активный канцероген (циклогексамин) для мочевого пузыря.

Экзополисахариды (гликокаликс) микроорганизмов, входящие в состав биологической пленки, защищают микробные клетки от разнообразных физико-химических воздействий. Слизистая оболочка кишечника так же находится под защитой биологической пленки.

Значительное влияние оказывает микрофлора кишечника на формирование и поддержание иммунитета. В кишечнике находится примерно 1,5 кг микроорганизмов, антигены которых стимулируют иммунную систему. Естественным неспецифическим стимулятором иммуногенеза является мурамилдипептид, образующийся из пептидогликана бактерий под влиянием лизоцима и других литических ферментов, находящихся в кишечнике. В результате происходит обильное насыщение кишечной ткани лимфоцитами и макрофагами, тоесть в норме кишка находится как бы в состоянии хронического воспаления. Животные гнотобионты, выращиваемые в среде, свободной от микроорганизмов, отличаются, от обычных животных, слабо развитой лимфоидной тканью. Особенно отличается тонкая пластинка propria. Кишечная ткань слабо насыщена лимфоцитами и макрофагами в результате чего животные гнотобионты неустойчивы к инфекциям.

Важнейшей функцией нормальной микрофлоры является ее участие в колонизационной резистентности.

Колонизационная резистентность - это совокупность защитных факторов организма и конкурентных, антагонистических и других свойств нормальной микрофлоры (в основном анаэробов) кишечника, придающих стабильность микрофлоре и предотвращающих колонизацию слизистых оболочек посторонними микроорганизмами.

При снижении колонизационной резистентности увеличивается количество и спектр аэробных условно-патогенных микробов. Их транслокация через слизистые оболочки может привести к развитию эндогенного гнойно-воспалительного процесса.

Для предотвращения инфекционных осложнений, при понижении сопротивляемости организма и повышенном риске аутоинфекции (в случаях обширных травм, ожогов, иммунодепрессивной терапии, трансплантации органов и тканей и др.)целесообразно сохраненить или восстановить колонизационную резистентность с помощью селективной деконтаминации.

Селективная деконтаминация это избирательное удаление из пищеварительного тракта аэробных бактерий и грибов для повышения сопротивляемости организма к инфекционным агентам.

Селективную деконтаминацию проводят путем назначения для приема внутрь малоадсорбируемых химиопрепаратов, подавляющих аэробную часть микрофлоры и не влияющих на анаэробы, например комплексное назначение ванкомицина, гентамицина и нистатина.

Представители нормальной микрофлоры при снижении сопротивляемости организма вызывают гнойно-воспалительные процессы, т.е. нормальная микрофлора может стать источником аутоинфекции, или эндогенной инфекции. Когда микробы - комменсалы оказываются при транслокации в непривычных местах обитания, они могут вызывать различные нарушения. Например, бактероиды, обитающие в норме в кишке, могут вызывать абсцессы, проникая в различные ткани в результате травмы или хирургической операции. Эпидермальный стафилококк в норме часто встречающийся на коже склонен колонизировать внутривенные катетеры, вызывая нарушения кровотока. Такие комменсалы кишки как кишечная палочка поражают мочевую систему (цистит и др.).

В результате действия микробных декарбоксилаз и ЛПС высвобождается дополнительное количество гистамина, что может вызывать аллергические состояния.

Нормальная микрофлора является хранилищем и источником хромосомных и плазмидных генов, в частности генов лекарственной устойчивости к антибиотикам.

Отдельных представителей нормальной микрофлоры используют в качестве санитарно-показательных микроорганизмов, свидетельствующих о загрязнении окружающей среды (воды, почвы, воздуха, продуктов питания и др.) выделениями человека и, следовательно, об их эпидемиологичекой опасности.

Дисбактериоз (диагностика, лечение). Состояние эубиоза - динамического равновесия нормальной микрофлоры и организма человека может нарушаться под влиянием факторов окружающей среды, стрессовых воздействий, широкого и бесконтрольного применения антимикробных препаратов, лучевой терапии и химиотерапии, нерационального питания, оперативных вмешательств и т.д. В результате нарушается колонизационная резистентность. Аномально размножившиеся транзиторные микроорганизмы продуцируют токсичные продукты метаболизма - индол, скатол, аммиак, сероводород.

Состояния, развивающиеся в результате утраты нормальных функций микрофлоры, называются дисбактериозом и дисбиозом. При дисбактериозе происходят стойкие количественные и качественные изменения бактерий, входящих в состав нормальной микрофлоры. При дисбиозе изменения происходят и среди других групп микроорганизмов (вирусов, грибов и др.). Дисбиоз и дисбактериоз могут приводить к эндогенным инфекциями. Дисбиозы классифицируют по этиологии (грибковый, стафилококковый, протейный и др.) и по локализации (дисбиоз рта, кишки, влагалища и т.д.). Изменения в составе и функциях нормальной микрофлоры сопровождаются различными нарушениями: развитием инфекций, диарей, запоров, синдрома мальабсорбции, гастритов, колитов, язвенной болезни, злокачественных новообразований, аллергий, мочекаменной болезни, гипо - и гиперхолестеринемии, гипо- и гипертензия, кариеса, артрита, поражений печени и др.

Для восстановления нормальной микрофлоры проводят: а) селективную деконтаминацию; б) назначают препараты пробиотиков* (эубиотиков), полученные из лиофильно высушенных живых бактерий - представителей нормальной микрофлоры кишечника - бифидобактерий (бифидумбактерин), кишечной палочки (колибактерин) лактобактерий (лактобактерин) и др.

*_Пробиотики – препараты, оказывающие при приеме per os нормализирующее действие на организм человека и его микрофлору.

Вопросы для обсуждения.

1. Микрофлора кожи, глаз и уха. 2. Микрофлора рта и желудочно-кишечного тракта. 3. Микрофлора дыхательных путей. 4. Микрофлора мочеполовой системы. 5. Значение нормальной микрофлоры для организма человека. 6. Различия между резидентной и транзиторной микрофлорой человека. 7. Какие факторы влияют на изменение видового и количественного состава микрофлоры человека. 8. Различия в составе микрофлоры в различных отделах кишечника. 9. Причины незначительного содержания микроорганизмов в желудке. 10. Изменения, происходящие при дисбиозе. 11. Понятия «эубиоз», «дисбиоз» и «дисбактериоз».

 

Оформление лабораторной тетради.

Зарисовать мазок зубного налета. Зарисовать колонии на чашке Петри с посевом кожи рук и смыва со слизистой оболочки зева.

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: