Текст книги "Медицинская микробиология: конспект лекций для вузов"

2. Особенности нормальной микрофлоры

Нормальная микрофлора отдельных биотопов различна, но подчиняется ряду основных закономерностей:

• она представлена несколькими видами, среди которых выделяют доминантные виды и виды-наполнители;

• преобладающими являются анаэробные бактерии;

• она образует биопленку;

• нормальная микрофлора достаточно стабильна.

Нормальная микрофлора характеризуется анатомическими особенностями – каждая экологическая ниша имеет свой видовой состав. Некоторые биотопы стабильны по своему составу, а другие (транзиторная микрофлора) постоянно меняется в зависимости от внешних факторов.

Микроорганизмы, составляющие нормальную микрофлору, образуют четкую морфологическую структуру – биопленку, толщина которой колеблется от 0,1 до 0,5 мм. Биопленка представляет собой полисахаридный каркас, состоящий из микробных полисахаридов и муцина, который продуцирует клетки макроорганизма. В этом каркасе иммобилизованы микроколонии бактерий – представителей нормальной микрофлоры, которые могут располагаться в несколько слоев. В состав нормальной микрофлоры входят как анаэробные, так и аэробные бактерии, соотношение которых в большинстве биоценозов составляет 10:1—100:1.

Заселение бактериями различных областей тела начинается в момент рождения человека и продолжается на протяжении всей его жизни. Формирование качественного и количественного состава нормальной микрофлоры регулируется сложными антагонистическими и синергическими отношениями между отдельными ее представителями в составе биоценозов. Состав транзиторной микрофлоры может меняться в зависимости от:

• возраста,

• условий внешней среды,

• условий труда, рациона питания,

• перенесенных заболеваний,

• травм и стрессовых ситуаций.

В составе нормальной микрофлоры различают:

• постоянную, или резидентную микрофлору, которая представлена относительно стабильным составом микроорганизмов, обычно обнаруживаемых в определенных местах тела человека у людей определенного возраста;

• транзиторную, или временную микрофлору, которая попадает на кожу или слизистые оболочки из окружающей среды, не вызывая заболеваний и не обитая постоянно на поверхностях тела человека. Она представлена сапрофитными условно-патогенными микроорганизмами, которые обитают на коже или слизистых оболочках в течение нескольких часов, дней или недель. Присутствие транзиторной микрофлоры определяется не только поступлением микроорганизмов из окружающей среды, но и состоянием иммунной системы организма хозяина и составом постоянной нормальной микрофлоры.

В норме многие ткани и органы здорового человека свободны от микроорганизмов, т. е. являются стерильными. К ним относятся:

• внутренние органы,

• головной и спинной мозг,

• альвеолы легких,

• внутреннее и среднее ухо,

• кровь, лимфа, спинномозговая жидкость,

• матка, почки, мочеточники и моча в мочевом пузыре.

Это обеспечивается наличием неспецифических клеточных и гуморальных факторов иммунитета, препятствующих проникновению микробов в эти ткани и органы.

На всех открытых поверхностях и во всех открытых полостях формируется достаточно стойкая микрофлора, специфичная для данного органа, биотопа или его участка – эпитопа. Наиболее богаты микроорганизмами:

• ротовая полость,

• толстый кишечник,

• верхние отделы дыхательной системы,

• наружные отделы мочеполовой системы и кожа, особенно ее волосистая часть.

Вопрос 9. Нормальная микрофлора кожи и верхних дыхательных путей

1. Нормальная микрофлора кожи

Вследствие постоянного контакта с внешней средой кожа чаще всего становится местом обитания транзиторных микроорганизмов. Тем не менее, имеется стабильная и хорошо изученная постоянная микрофлора, состав которой различен в разных анатомических зонах в зависимости от содержания кислорода в окружающей бактерии среде (аэробы – анаэробы) и близости к слизистым оболочкам (рот, нос, перианальная область), особенностей секреции, и даже одежды человека.

Особенно обильно заселены микроорганизмами те области кожных покровов, которые защищены от действия света и высыхания:

• подмышечные впадины,

• межпальцевые промежутки,

• паховые складки,

• промежность.

При этом на микрорганизмы кожных покровов воздействуют бактерицидные факторы сальных и потовых желез.

В составе резидентной микрофлоры кожи и слизистых оболочек присутствуют:

Staphylococcus epidermidis,

Staphylococcus aureus,

Micrococcus spp.,

Sarcina spp.,

коринеформные бактерии,

Propionibacterium spp.

В составе транзиторной:

Streptococcus spp.,

Peptococcus spp.,

Bacillus subtilis,

Escherichia coli,

Enterobacter spp.,

Acinetobacter spp.,

Lactobacillis spp.,

Candida albicans и многие другие.

В зонах, где имеются скопления сальных желез (гениталии, наружное ухо), встречаются кислотоустойчивые непатогенные микобактерии. Наиболее стабильной и в то же время очень удобной для изучения является микрофлора области лба.

Значительное большинство микроорганизмов, в том числе и патогенных, не проникает через неповрежденные кожные покровы и погибает под воздействием бактерицидных свойств кожи. К числу таких факторов, которые могут оказывать существенное влияние на удаление непостоянных микроорганизмов с поверхности кожи, относятся:

• кислая реакция среды,

• наличие жирных кислот в секретах сальных желез и присутствие лизоцима.

Ни обильное потоотделение, ни мытье или купание не могут удалить нормальную постоянную микрофлору или существенно повлиять на ее состав, т. к. микрофлора быстро восстанавливается вследствие выхода микроорганизмов из сальных и потовых желез даже в тех случаях, когда контакт с другими участками кожи или с внешней средой полностью прекращен. Поэтому увеличение обсемененности того или иного участка кожи в результате уменьшения бактерицидных свойств кожи может служить показателем снижения иммунологической реактивности макроорганизма.

2. Нормальная микрофлора глаза

В нормальной микрофлоре глаза(конъюнктивы) доминирующими микроорганизмами на слизистых оболочках глаза являются дифтероиды (коринеформные бактерии), нейссерии и грамотрицательные бактерии, преимущественно рода Moraxella. Нередко обнаруживаются стафилококки и стрептококки, микоплазмы. На количество и состав конъюнктивальной микрофлоры значительное влияние оказывает слезная жидкость, в которой содержится лизоцим, обладающий антибактериальной активностью.

3. Нормальная микрофлора уха

Особенностью нормальной микрофлоры уха является то, что в среднем ухе в норме микробов не содержится, так как ушная сера обладает бактерицидными свойствами. Но они все же могут проникать в среднее ухо через евстахиеву трубу из глотки. В наружном слуховом проходе могут находиться обитатели кожи:

• стафилококки,

• коринебактерии,

• реже встречаются бактерии рода Pseudomonas,

• грибы рода Candida.

4. Нормальная микрофлора дыхательных путей

Для нормальной микрофлоры верхних дыхательных путей характерно почти полное отсутствие микроорганизмов из внешней среды, так как большая часть их задерживается в полости носа, где погибает через некоторое время.

Собственная же микрофлора носа представлена:

• коринебактериями (дифтероидами),

• нейссериями,

• коагулазо-отрицательными стафилококками,

• альфа-гемолитическими стрептококками.

В качестве транзиторных видов могут присутствовать:

• Staphylococcus aureus,

• Escherihia coli,

• бета-гемолитические стрептококки.

Микробиоценоз зева еще более разнообразен, поскольку здесь смешивается микрофлора полости рта и воздухоносных путей. Представителями резидентной микрофлоры считаются:

• нейссерии,

• дифтероиды,

• альфа-гемолитические,

• гамма-гемолитические стрептококки,

• энтерококки,

• микоплазмы,

• коагулазо-отрицательные стафилококки,

• моракселлы,

• бактероиды,

• боррелии,

• трепонемы,

• актиномицеты.

В верхних дыхательных путях преобладают:

• стрептококки и нейссерии,

кроме того:

• встречаются стафилококки,

• дифтероиды,

• гемофильные бактерии,

• пневмококки,

• микоплазмы,

• бактероиды.

Слизистая оболочка гортани, трахеи, бронхов и всех нижележащих отделов сохраняется стерильной благодаря активности их эпителия, макрофагов, а также продукции секреторного иммуноглобулина А. Несовершенство этих защитных механизмов у недоношенных детей, нарушение их функционирования в результате иммунодефицитных состояний или при ингаляционном наркозе приводит к проникновению микроорганизмов вглубь бронхиального дерева и, соответственно, может быть одной из причин тяжелых респираторных заболеваний.

5. Заселение микроорганизмами новорожденного

В составе нормальной микрофлоры полости рта и пищеварительного тракта в настоящее время описано несколько сотен видов микроорганизмов. Уже при прохождении через родовой канал может происходить контаминация слизистой оболочки ротовой полости и глотки ребенка. Через 4—12 ч после родов в составе микрофлоры полости рта обнаруживают зеленящие (альфа-гемолитические) стрептококки, которые сопутствуют человеку в течение всей его жизни. В организме ребенка они попадают, вероятно, из организма матери или от обслуживающего персонала. К этим микроорганизмам уже в раннем детстве добавляются:

• стафилококки,

• грамотрицательные диплококки (нейссерии),

• коринебактерии (дифтероиды)

• иногда молочнокислые бактерии (лактобациллы).

Во время прорезывания зубов на слизистых оболочках поселяются:

• анаэробные спирохеты,

• бактероиды,

• фузобактерии

• лактобациллы.

Более быстрому становлению нормальной микрофлоры кишечника способствуют ранее прикладывание к груди и грудное вскармливание.

Вопрос 10. Микробиоценоз верхних отделов желудочно-кишечного тракта

1. Нормальная микрофлора полости рта

Наибольшие микробные скопления у взрослых образуются в межзубных промежутках, физиологических десневых карманах (гингивальной борозде), зубных бляшках и на спинке языка, особенно в задних ее отделах. При нормальном состоянии зубов и слизистой оболочки и отсутствии нарушений секреции слюны, жевания, глотания количество микроорганизмов в ротовой полости взрослых зависит от состояния межзубных промежутков, продолжительности интервалов между приемами пищи, ее консистенции и гигиенического ухода за зубами. Качественный состав резидентной микрофлоры ротовой полости каждого здорового человека варьируется в довольно ограниченных пределах. Различия зависят преимущественно от:

• пола,

• возраста,

• особенностей питания людей.

Например, избыток содержания в пище сахарозы способствует размножению дрожжеподобных грибов, при замене ее глюкозой они убывают или исчезают.

Микрофлора разных отделов полости рта (преддверие, зубодесневые карманы, щеки, язык, корень языка, глотка) достаточно различна. Возникновение микробных ассоциаций в разных областях ротовой полости определяется биологическими особенностями обитающих здесь видов. Так, в зубных бляшках и гингивальной щели преобладают:

• бактероиды,

• вибрионы,

• фузобактерии,

• спирохеты.

Представителей нормальной микрофлоры полости рта можно разделить на 3 категории:

• количество бактерий измеряется в 10⁵—10⁸ КОЕ/мл. К этой категории относятся стрептококки, нейссерии, вейлонеллы;

• количество бактерий измеряется в 10³—10⁴ КОЕ/мл. К этой категории относятся стафилококки, лактобактерии, нитевидные бактерии;

• количество бактерий составляет в 10–10² КОЕ/мл. К этой категории относятся дрожжеподобные грибы.

Количественное соотношение представителей нормальной микрофлоры зависит от:

• диеты,

• гигиены полости рта

• других факторов.

Основная масса грамположительных кокков в полости рта представлена гетерогенной группой стрептококков. Второй по численности группой бактерий полости рта являются грамотрицательные анаэробные кокки – представители рода вейлонелла, их концентрация в слюне приблизительно такая же, как и стрептококка. Актиномицеты составляют строму зубного камня и входят в состав зубного налета, их также обнаруживают в протоках слюнных желез.

В составе оральной микрофлоры основная масса представлена:

• гетерогенной группой грамположительных кокков – зеленящих (альфа-гемолитических) стрептококков,

• а также пептококками, вейлонеллами и коринебактериями, нейссериями (3–5 % от общего количества), лактобациллами (1 %).

Стрептококки с вейлонеллами составляют также большую часть флоры слюны, в которую они попадают главным образом со спинки языка.

Постоянство качественного состава микрофлоры поддерживается физиологическими процессами, обеспечивающими нормальное функциональное состояние слизистой оболочки и слюнных желез, а также взаимодействием микробных видов. Непосредственное регулирующее влияние на состав микрофлоры оказывают фагоциты (нейтрофилы) слюны и растворенные в слюне вещества, многие из которых являются продуктами жизнедеятельности самих микроорганизмов (микробные ферменты и витамины, продукты расщепления питательного субстрата и распада микробных клеток).

Важнейшими физиологическими факторами слюны в этом отношении являются:

• интенсивность ее образования,

• вязкость,

• содержание минеральных компонентов,

• ионная сила,

• буферные свойства,

• среда,

• основные метаболиты,

• присутствие или отсутствие слюнных газов,

• органический состав (особенно аминокислоты, полисахариды, витамины, пурины и пиримидины).

К образуемым клетками организма антибактериальным факторам слюны относятся лейкины, иммуноглобулины и некоторые ферменты. Наиболее выраженным антибактериальным действием обладает лизоцим.

2. Нормальная микрофлора пищевода

На протяжении остального желудочно-кишечного тракта выделяют несколько биотопов, существенно отличающихся по составу микробиоценоза, что связано с различными морфологическими, функциональными и биохимическими особенностями соответствующих его отделов.

У здоровых людей микрофлора пищевода достаточно скудная, состоит из микроорганизмов, поступающих со слюной и пищей. В проксимальной его части можно обнаружить бактерии, типичные для микрофлоры полости рта и глотки, в дистальных отделах – стафилококки, дифтероиды, молочнокислые бактерии.

Вопрос 11. Микробиоценоз средних и нижних отделов желудочно-кишечного тракта

1. Микрофлора желудка

В желудке кислая реакция среды (действие соляной кислоты) и наличие лизоцима, различных ферментов желудочного сока способствуют резкому снижению содержания микроорганизмов до 10³—10⁴ КОЕ в 1 мл содержимого. Видовой состав представлен:

• лактобактериями,

• бифидобактериями,

• бактероидами,

• стрептококками,

• дрожжеподобными грибами.

Гипохлоргидрия (пониженная кислотность) или закупорка привратника способствуют размножению грамположительных факультативно-анаэробных кокков и грамположительных анаэробных палочек (лактобацил).

2. Микрофлора двенадцатиперстной и тонкой кишки

По мере того как реакция содержимого кишечника становится более щелочной, в начальных отделах кишечника – двенадцатиперстной кишке и тонкой кишке – постепенно увеличивается количество постоянной микрофлоры, но все микроорганизмы присутствуют сравнительно в небольших количествах – 10⁴—10⁵ в 1 мл содержимого. Это связано в целым рядом неблагоприятных для них факторов:

• действие соляной кислоты,

• желчь и ферменты,

• присутствие богатого фагоцитирующими нейтрофилами лимфатического аппарата,

• действие секреторных иммуноглобулинов слизистой оболочки кишечника

• кишечная перистальтика, обеспечивающая быстрое удаление микроорганизмов.

Микрофлора представлена в основном:

• молочнокислыми бактериями (лактобактериями),

• бифидобактериями,

• бактероидами,

• энтерококками,

• в дистальных отделах тонкого кишечника появляются фекальные микроорганизмы, характерные для толстой кишки.

3. Микрофлора толстого кишечника

По мере продвижения к дистальному отделу толстого кишечника действие бактерицидных и бактериостатических факторов ослабевает, и у входа в толстый кишечник для бактерий благоприятные условия (определенные pH и температура, много питательных субстратов), что способствует интенсивному размножению бактерий. Из-за слабощелочной реакции pH в этих отделах кишечника и наличия большого количества продуктов распада углеводов и белков постоянная нормальная микрофлора толстого кишечника у взрослых занимает первое место по численности (10¹¹—10¹² КОЕ в 1 г фекалий) и многообразию (более 100 различных видов микроорганизмов постоянно).

В связи с анаэробными условиями у здорового человека в составе нормальной микрофлоры в толстом кишечнике преобладают (96–98%) анаэробные бактерии:

• бактероиды (особенно Bacteroides fragilis),

• анаэробные молочнокислые бактерии (например, Bifidumbacterium),

• клостридии (Clostridium perfringens),

• анаэробные стрептококки,

• фузобактерии,

• эубактерии,

• вейлонеллы.

И только 14 % микрофлоры составляют аэробные и факультативно-анаэробные микроорганизмы:

• грамотрицательные колиформные бактерии (прежде всего кишечная палочка),

• энтерококки,

в небольшом количестве:

• стафилококки,

• протеи,

• псевдомонады,

• лактобациллы,

• грибы рода Candida,

• отдельные виды спирохет, микобактерий, микоплазм, простейших и вирусов.

Всегда необходимо помнить, что при диареях количество бактерий в значительной степени снижается, тогда как при кишечном стазе их содержание увеличивается. Кроме того, даже минимальные травмы кишечника (например ректороманоскопия, колоноскопия, ирригоскопия) могут вызывать в 10 % случаев транзиторную бактериемию.

Вопрос 12. Микробиоценоз мочеполовой системы

1. Микрофлора уретры

В наружной части уретры как у мужчин, так и у женщин, находятся в небольшом количестве в основном те же микроорганизмы, которые обнаруживаются на коже и в промежности, они представлены:

• коринебактериями,

• микобактериями,

• грамотрицательными бактериями фекального происхождения

• неспорообразующими анаэробами (пептококки, пептострептококки, бактероиды).

Эти микроорганизмы обычно выявляются в нормальной моче в количестве 10²—10⁴ в 1 мл.

На наружных половых органах мужчин и женщин локализуются микобактерии смегмы (Mycobacterium smegmatis), морфологически сходные с микобактериями туберкулеза. Они обнаруживаются в секрете сальных желез, находящихся на головке полового члена у мужчин и малых половых губ у женщин. Кроме того, здесь встречаются стафилококки, микоплазмы и сапрофитные трепонемы, морфологически сходные с возбудителем сифилиса. Необходимо отметить, что качественный и особенно количественный состав микрофлоры наружных отделов мочеполовой системы у разных людей варьирует в достаточно широких пределах. Для наружных половых органов мужчин характерна добавочная микрофлора:

• стафилококки,

• коринебактерии,

• микоплазмы,

• энтеробактерии,

• из анаэробов – бактероиды, фузобактерии, анаэробные кокки.

В настоящее время установлено, что нормальный бактериальный пейзаж уретры взрослого человека (мужчины) составляют:

стафилококки,

дифтероиды,

диплококки и палочки,

анаэробы (пептококки, бактероиды, энтеробактерии, клостридии),

дифтероиды.

Основная масса аэробных бактерий обитает в области ладьевидной ямки. Бактериальное обсеменение уменьшается по мере продвижения вглубь мочеиспускательного канала. Задняя уретра, как и предстательная железа, обычно в норме стерильна.

2. Микрофлора женских половых органов

Маточные трубы, яичники полость матки в норме стерильны, поскольку цервикальная слизь содержит лизоцим и обладает антибактериальной активностью. Тем не менее, в цервикальном канале могут быть обнаружены различные микроорганизмы, количество которых меньше, чем во влагалище.

Половые пути женщины представлены совокупностью микроучастков нескольких гистотипов. Это участки:

• плоского вагинального эпителия,

• цилиндрического эпителия шейки матки

• уникальная область цервикальных желез.

Они характеризуются определенными биохимическими и физиологическими особенностями. Поэтому каждому из них присуща своя, несколько отличная от других популяций микроорганизмов. Микробами заселены лишь нижние отделы мочеполового тракта (наружные половые органы, влагалище, цервикальный канал).

Видовой состав микрофлоры женских половых органов, как и других эпитопов, относительно стабилен. Определенные различия обусловлены:

• возрастом,

• беременностью,

• фазой менструального цикла.

Микрофлора влагалища находится в прямой зависимости от возраста и гормонального статуса женского организма. Она начинает формироваться через 12–14 ч после рождения ребенка – во влагалищном содержимом появляются молочнокислые бактерии – аэробные лактобациллы (палочка Дедерлейна), полученные от матери при родах, которые обитают здесь до тех пор, пока реакция среды остается кислой или слабощелочной (несколько недель). Когда она становится нейтральной (pH среды равна 7,6), что сохраняется до полового созревания, в микробиоценоз влагалища включается и развивается смешанная флора (анаэробы, энтерококки, стрептококки, стафилококки, коринебактерии).

С наступлением половой зрелости под влиянием эстрогенов вагинальный эпителий увеличивается и в нем сильно возрастает уровень гликогена. Гликоген – идеальный субстрат для лактобактерий, в связи с этим происходят изменения микробиоценоза влагалища, которые характеризуются преобладанием лактобацилл. В результате образования лактобациллами кислоты из углеводов, в том числе из гликогена, происходит понижение pH влагалищного секрета до 4,0–4,2 – 4,5. На протяжении всего детородного периода лактобациллы обеспечивают поддержание кислой реакции среды на этом уровне. Это важный механизм в предупреждении колонизации влагалища другими, потенциально патогенными микроорганизмами.