Микробиом. Микробиота

1.

Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования
Новосибирский государственный медицинский университет Министерства
здравоохранения Российской Федерации
Кафедра гигиены и экологии
Микробиом
Выполнили:
Студенты 23 группы
4 курса Лечебного факультета
специальности Лечебное дело
Бальчинов.А., Самадов.А.
Преподаватель:
Семенова.В.Н.
Новосибирск, 2023 год

2.

• Микробиота – совокупность всех микроорганизмов, населяющих
тело человека
• Микробиом - совокупность всех генов этих микроорганизмов

3.

• В 2013 завершены Крупные международные многопрофильные
проекты Human Microbiome Project (HMP) и metaHIT initiatives, 13
институтов из 8 стран
• В РФ «Метагеномный анализ биоценоза ЖКТ», выполняется
рамках консорциума «Русский метагеном»
• Международный проект “Исследование состава биоты желудочнокишечного тракта человека” (Metagenomics of the Human Intestinal
Tract Consortium, MetaHIT) постоянно добавляет и анализирует
новые данные.
в

4.

• в человеческом организме обитает свыше 10 тысяч видов
различных микробов.
• если в геноме человека содержится 22 тысячи генов, кодирующих
белки для регуляции метаболизма, микробиом добавляет еще
около восьми миллионов уникальных бактериальных генов.
• На одной человеческой клетке живет около 10 клеток бактерий, но
они настолько малы, что собранные вместе микробы составляют
приблизительно от 1 до 3 процентов
массы тела

5.

6.

• это еще не все: разнообразие микробов, которые живут на нас и
внутри нас, просто потрясает.
• если сравнивать ДНК, то все мы, люди, примерно одинаковы: наш
геном на 99,99 % совпадает с геномом любого другого человека,
например вашего соседа
• это не касается микрофлоры вашего кишечника: здесь могут
совпадать всего 10 % микробов.

7.

• почти у каждого человека в теле содержится низкое
количество патогенных микроорганизмов
• когда человек здоров, они спокойно сосуществуют с
полезными микробами
Предстоит выяснить:
почему патогенные микроорганизмы вредят некоторым людям и
одновременно не влияют на других?
какие изменения происходят в микросреде человека, которые приводят к
риску различных заболеваний от инфекций синдрома раздраженного
кишечника до псориаза?

8.

• не существует какого-то основного состава микроорганизмов, которые
выполняют определенные функции, это могут делать разные сочетания
бактерий.
• Содержание микробов в организме адаптируется в зависимости от
местности проживания человека, его диеты и ряда других факторов.

9.

Роль микробиоты
• Микробиота играет важную роль в поддержании
здоровья на оптимальном уровне.
• В настоящее время микробиота рассматривается
как метаболически активный орган.
• Микробиота и слизистые находятся в тесном
взаимодействии, оказывая взаимное влияние

10.

Роль микробиоты

11.

Функции нормальной микрофлоры
КЦЖК
Уксусная и
молочная
кислоты
ацетат
Бактерии расщепляют
сложные растительные
полисахариды, в результате
образуются
короткоцепочечные жирные
кислоты (КЦЖК) –ацетат,
пропионат и бутират
Служит энергетическим
субстратом для клеток
тканей и органов:
мышечной ткани,
сердца, почек.
Регулируют
уровень РН,
моторную и
секреторную
активность
кишечника

12.

КЦЖК
Обладают
способностью
подавлять
пролиферацию
опухолевых клеток
Являются основным
источником энергии
для эпителия
кишечника,
поддерживают его
барьерные свойства
и способствуют
регенерации
повреждений
Регулируют способность
лейкоцитов вырабатывать
цитокины и мигрировать в
очаг воспаления
Стимулирует
выработку
эукариотическими
клетками муцинов и
веществ с
антимикробной
активностью

13.

Кишечная микрофлора играет важную роль и в защите
организма хозяина от инфекций
Обеспечивает колонизационную резистентность (КР)- механизм,
предотвращающий заселение экзогенных микроорганизмов и их
избыточный рост; конкурирует с патогенами за сайты прикрепления к
эпителию и питательные субстраты

14.

Кишечная микрофлора играет важную роль и в защите
организма хозяина от инфекций
Осуществляет неспецифическую противовоспалительную защиту
(продуцирует
бактериоцины
и
органические
кислоты
с
бактериостатическими
свойствами,
стимулирует
выработку
эукариотическими клетками муцинов и веществ с антимикробной
активностью);
!!! комменсальные микроорганизмы способны направленно подавлять
развитие воспалительных реакций в клетках эпителия и местной
иммунной системы;
Стимулирует развитие гуморального и клеточного иммунитета,
является одним из основных стимуляторов развития местной иммунной
системы слизистых в онтогенезе.

15.

• Совокупность микробов внутри нас представляет нечто вроде
объединения различных сообществ.
• Разные части организма населяют различные группы видов,
имеющие специализированные функции.
• Пять ключевых мест человеческого тела обильно населены
различными видами микробов, а именно:
кишечник,
полость рта,
дыхательные пути,
кожные покровы,
мочеполовая система.
• В связи с этим они играют важную роль в поддержании иммунитета,
обмена веществ, пищеварения и других функций.

16.

Состав микрофлоры кишечника
Данные молекулярно-генетических методов кардинально изменили
привычные представления о нормофлоре кишечного тракта:
Интестинальная микрофлора представлена преимущественно
облигатно анаэробными микроорганизмами
Большинство видов микроорганизмов относятся к
некультивируемым микроорганизмам

17.

Микробиота интестинального тракта
Включает:
• Бактерии
• Археи(метанообразующие)
• Вирусы
• Эукариоты
(микроскопические грибы)
1 грамм испражнений сдержит 1012 бактериальных клеток
Бактерии составляют 60% сухой массы испражнений
Общее количество видов 400-1000
Но 99% всех бактерий представлены 30-40 видами

18.

Микробиота интестинального тракта
• Низкое содержание бактерий в желудке и 12-перстной кишке 103 КОЕ
/мл.
• Увеличение концентрации в 12ти перстной и тонком кишечнике 104–
108 КОЕ/мл.
• Максимальная концентрация достигается в толстой кишке 109–
1013КОЕ /мл.

19.

Микробиота интестинального тракта
• В интестинальном тракте человека
доминируют 4 типа:
• Firmicutes (грам+) (более 50%),
• Bacteroidetes (30%)
до 90%
• Proteobacteria (грам-)(3%),
• Actinobacteria (грам+)(более 1 %)
• (в том числе род Bifidobacterium)
• Низкое содержание факультативно
анаэробных энтеробактерий
обусловлено рядом факторов, в т.ч.
строго анаэробной средой толстой кишки

20.

Класс Clostridia
Порядок
Clostridiales
Семейства
Lachnospiraceae
(23.5%)
Ruminococcaceae
(13.6%).
Clostridiaceae (2%)
Тип
Firmicutes
Класс
Erysipelotrichia
Класс Bacilli
Класс
Negativicutes
Порядок
Bacilliales
Семейства
Bacillaceae
Staphylococcaceae
Порядок
Lactobacillales
Семейства
Lactobacillaceae
Enterococcaceae
Streptococcaceae
Семействo
Veilonellaceae

21.

Микробиота кишечника.
Интересное
• Бактерия Bacteroides plebeius,
помогающая переваривать гликаны
морских водорослей (нори и других)
обнаруживается пока только
у жителей Японии. Интересно, что
ген гликозидной гидролазы, которая
позволяет Bacteroides
plebeius переваривать морские
водоросли, был обнаружен
у бактерий, постоянно живущих
на таких водорослях. Очень
вероятно, что именно от них этот ген
попал в микробиоту японцев —
путем горизонтального переноса
• Состав кишечной микрофлоры
меняется в зависимости от диеты.
У жителей западных стран, рацион
которых богат белками и животными
жирами, в микробиоте больше
бактерий рода Bacteroides, а у жителей
более бедных регионов (африканские
деревни, Венесуэла), в которых люди
питаются в основном растительными
продуктами, богатыми сложными
углеводами, преобладают виды
рода Prevotella

22.

Микробиота кишечника.
Интересное
• У жителей Азии распространен Lactococcus
garvieae. Эта бактерия при переваривании сои
выделяет соединение, предотвращающее
развитие климактерических симптомов
и некоторых типов опухолей благодаря
взаимодействию с рецепторами эстрогенов. Этим
и объясняется положительный эффект
употребления сои в борьбе с онкологическими
заболеваниями
• пока непонятно, почему у итальянцев в два-три
раза больше бифидобактерий, чем у жителей
других европейских государств
• у шестимесячных финнов и жителей африканской
республики Малави доли бифидобактерий,
представителей Bacteroides-Prevotella, а также
патогена Clostridium histolyticum различаются
в разы

23.

24.

Кишечная микробиота и ожирение
Ожирение характеризуется слабой
степенью хронического
воспаления жировой ткани,
источником его может быть
кишечная микробиота. ЛПС грамбактерий через активацию TLR-4
являются главными инициаторами
этого воспаления
• Механизмы ожирения, обусловленные кишечной
микробиотой
• ChREBP, SREBP-1- два фактора транскипции,
регулирующие ответ гепатоцитов на инсулин и
глюкозу и действуют синергически
• Fiaf (ангиопоэтинподобный белок или
ндуцированный голодом адипоцитарный фактор)ингибитор липопротеин-липазы (усиление ее
активности усиливает захват ЖК клетками и
накопление триацилглицеридов в адипоцитах)

25.

Как бактерии кишечника влияют на вес
• При поступлении пребиотического волокна бактерии
выдлеляют вещества, называемые
корпоткоцепочечными жирными кислотами(КЦЖК)
• КЦЖК отправляют сигнал в желудок и кишечник о том,
что пища в изобилии.
• В ответ на это ЖКТ усиливает пищеварительную
моторику.
• Пища перемещается по ЖКТ быстрее, так что времени
для извлечения калорий меньше
• С другой стороны, когда количество КЦЖК низкое,
моторика ЖКТ уменьшается. Это происходит потому, что
тело сигнализирует: пищи недостаточно, нужно
увеличить поглощение калорий.
• Эти данные подтверждают гипотезу И.И. Мечникова
более чем 100–летней давности о влиянии патогенных
бактерий на процессы патологического старения.

26.

«Дырявый» кишечник влияет на все тело

27.

Чем кормить кишечные бактерии, чтобы
они были здоровы
• Кишечные бактерии производят КЦКЖ лишь тогда, когда питаются
определенным типом сложного углевода — пребиотическим
волокном. Питание с высоким содержанием пребиотического
волокна увеличивает КЦКЖ. Моторика кишечника усиливается,
поглощение калорий уменьшается.

28.

Чем кормить кишечные бактерии, чтобы
они были здоровы
• Питание без адекватного количества пребиотического волокна
приводит к уменьшению синтеза КЦКЖ. Бактерии сигнализируют
о дефиците продовольствия, а ЖКТ в ответ усиливает поглощение
калорий. Вот принципиальный момент всей этой науки.
• Типичная западная диета — это переизбыток калорий при почти
полном отсутствии пребиотического волокна. Из-за этого даже
при поступлении огромного количества калорий бактерии
посылают сигнал в ЖКТ в том, что еды мало.

29.

Чем кормить кишечные бактерии, чтобы они были
здоровы
• В качестве “еды” бактерии распознают только пребиотическое
волокно!
• «Мы голодаем!» — вот сигнал, который получает организм. И
пищеварительная система перестраивается в режим активного
поглощения: делает все возможное, чтобы извлечь как можно
больше калорий из пищи. Этот механизм — одна из
фундаментальных причин ожирения.

30.

Чем кормить кишечные бактерии, чтобы они были
здоровы
• Мы потребляем около 5 грамм пребиотического волокна
ежедневно. В то время как наши предки, охотники-собиратели,
потребляли до 120 граммов пребиотиков каждый день!
• Теперь мы понимаем, что некоторые продукты являются чем-то
гораздо большим, чем просто едой — они выступают в качестве
посыльных, информирующих наше пищеварение об изобилии или
недостатке питания.

31.

Продукты, содержащие пребиотическое волокно:
• Джикама, топинамбур и корень цикория содержат инулин — форму
пребиотического волокна
• Зелень одуванчика и листовые зеленые овощи на 25% состоят из
пребиотических волокон
• Чеснок, лук, лук-порей, зеленый лук и т. п.
• Цельнозерновой хлеб и хлеб с проростками
• Проростки пшеницы и целые зерна пшеницы
• Авокадо
• Спаржа
• Горох Соевые бобы
• Картофельная кожура
• Бананы
• Артишоки
• Яблочный уксус (органический)

32.

Продукты, содержащие пребиотическое волокно:

33.

Продукты, содержащие пребиотическое волокно
Нутрисорб:
• Овсяные отруби (оболочки
овсяных зерен) – доминирующий
в продукте богатый источник
клетчатки, предназначенный
вместе с пектином , фибригемом ,
порошком абрикоса на
устранение хронического
дефицита пищевых волокон .
• Овсяные отруби улучшают
моторику кишечника и его
опорожнение , способствуют
снижению уровня холестерина в
крови, выводят токсичные
вещества и регулируют уровень
сахара в крови.

34.

Продукты, содержащие пребиотическое волокно
Нутрисорб:
• Морковь (корнеплоды) содержит значительное
количество пектиновых веществ и клетчатки, которые
способствуют устранению запоров , связыванию в кишечнике
токсикантов , снижению уровня холестерина в крови.
• Красная свекла — хороший источник пищевых волокон
, способствующих эффективной очистке желудочно-кишечного
тракта, а также антоцианов , бетаина , фолиевой кислоты, калия,
железа , магния.

35.

Продукты, содержащие пребиотическое волокно
Нутрисорб:
• Подорожник являются богатым источником водорастворимых
пищевых волокон, способствуют размягчению каловых масс и
очищению кишечника, нормализуют моторную деятельность
желудочно-кишечного тракта. Обладает язвозаживляющим и
противоэрозийным действием на слизистую оболочку желудка и
кишечника.

36.

Продукты, содержащие пребиотическое волокно
Нутрисорб:
• Фибрегам - пищевые волокна, которые уменьшат ваш аппетит и
улучшат пищеварение
• Попадая в желудок, нормализует выделение желудочного сока и
тормозит агрессивное выделение пищеварительных ферментов,
что способствует снижению глюкозы и холестерина в крови,
улучшает пищеварение. Не подвергаясь перевариванию в тонком
кишечнике, фибрегам попадает в виде геля в толстый кишечник,
где ферментируется нормофлорой с образованием полезных
органических метаболитов и органических кислот.

37.

Продукты, содержащие пребиотическое волокно
Нутрисорб:
• Также эти пищевые волокна оказывают обволакивающее,
защитное и восстанавливающее действие на слизистую толстого
кишечника, способствуют развитию естественной кишечной
микрофлоры, что позволяет лучше усваивать питательные
вещества, связывают и выводят токсины, шлаки, тяжелые
металлы и патогенные бактерии.

38.

Продукты, содержащие пребиотическое волокно
Нутрисорб:
• Благодаря своим способностям: снижать аппетит, выводить
токсины, замедлять время опорожнения желудка, улучшать
перистальтику кишечника и способствовать лучшему усвоению
пищи – фибрегам часто используется в программах по снижению
веса. Вместе с другим ингредиентом в составе Нутрисорб корнем имбиря и корневищем куркумы, они дают отличный
результат в борьбе с перееданием.

39.

Нутрисорб состав:
• Отруби овсяные,
• фибрегам,
• плоды моркови, плоды свеклы,
• кора крушины,
• экстракт листьев подорожника,
• плоды абрикоса, экстракт листьев сенны, экстракт листьев
алоэ вера,
• корневища куркумы длинной, корень имбиря,
• экстракт корней солодки голой,
• плоды фенхеля обыкновенного,
• листья перечной мяты, порошок папайи,
• перец душистый

40.

Продукты, содержащие пребиотическое волокно
Зеленая Защита:
• Усиливает защиту детоксикационных и выделительных свойств
клеток печени, почек, бронхов и желудочно-кишечного тракта.
• Спирулина (гавайская)-нормализации белкового, липидного и
углеводного обмена
• Корнеплоды свеклы - известны своим свойством очищать почки,
печень и селезенку. Благоприятно воздействуют на процессы
кроветворения и деятельность желудочно-кишечного тракта

41.

Продукты, содержащие пребиотическое волокно
Зеленая Защита:
Корень ревеня - обладает тонизирующим и антисептическим свойством,
способствует очистке печени и кишечника, нормализует работу желудочнокишечного тракта, оказывает мягкое слабительное и противовоспалительное
действие.
Корень одуванчика лекарственного - обладает желчегонным и мочегонным
эффектом, способствует выведению из организма токсинов, полезен для
нормального функционирования сосудов и суставов.
Корень лопуха - известен своими крове- и лимфоочищающими свойствами.
Способствует регуляции обмена веществ, восстановлению функций печени и
желчного пузыря, выведению токсинов из организма, оказывает потогонное,
слабительное, ранозаживляющее и болеутоляющее действие, благотворно
воздействует на состояние кожных покровов.

42.

Пробиотики
• Бифидобактерии относятся к облигатной микрофлоре и присутствуют в
кишечнике на протяжении всей жизни здорового человека
• Обладая высокой антагонистической активностью по отношению к
патогенным микроорганизмам и выделяя большое количество кислых
продуктов, лизоцима, бактериоцинов, спиртов, бифидобактерии
препятствуют проникновению микробов в верхние отделы желудочнокишечного тракта
• Бифидобактерии
оказывают
выраженное
иммуностимулирующее
действие на систему местного иммунитета кишечника
• Лактобациллы подавляют размножение гнилостных и гноеродных
бактерий
• Предохраняют слизистую от возможного внедрения патогенных микробов
• Препараты пробиотиков:
• Монокомпонентные - бифидумбактерин, Лактобактерин сухой (L.plantarum 8RA-3)
• Поликомпонентные - Линекс (B.infantis, L.acidophilus, E. faecium), Примадофилус;
Бифиформ (В. longum и E. faecium). Ацилакт сухой (L.acidophilus - 3 разных
штамма).
• Комбинированные и сорбированные
Бифилиз сухой (B.bifidum и лизоцим).
Пробифор (B. bifidum, адсорбированные на активированном угле)
• Аципол: лактобациллы + полисахарид кефирных грибков

43.

Опыт применения в лечении дисбактериоза кишечника
Г.Л. Никулина, к.м.н., кафедра гигиены и профпатологии ХМАПО;
О.Н. Клименко, врач-педиатр высшей категории, ГДКБ № 24

44.

45.

Эффекты пробиотиков