ЕКОЛОГІЧНА БІОХІМІЯ - Навчальний посібник - В. М. Ісаєнко 2005

Розділ 2. ЕКОЛОГО-БІОХІМІЧНІ ВЗАЄМОДІЇ ПРОКАРІОТІВ, МІКРОСКОПІЧНИХ ГРИБІВ І ВОДОРОСТЕЙ З ВИЩИМИ РОСЛИНАМИ ТА ТВАРИНАМИ

2.8. Захворювання шлунково-кишкового тракту людини, які пов’язані з порушенням нормальної мікрофлори

Запальні процеси і виразки. Не викликає сумніву роль хелікобактерної інфекції в розвитку запальних процесів, ерозій і виразок відділів травного тракту. Численними дослідженнями доведено високий ступінь населеності цими мікробами у хворих виразковою хворобою, а також хронічними гастритами, невиразковою диспепсією та раком шлунка.

На користь ролі хелікобактера в етіології захворювань шлунка та дванадцятипалої кишки свідчить факт ефективності антихелікобактерної терапії в профілактиці рецидивів захворювання.

Існують численні дослідження зі з’ясування механізмів розвитку запальних і виразкових процесів під впливом хелікобактерної інфекції. Виявлено, що деякі штами хелікобактера продукують цитокініни, муциназу, що викликають протеоліз муцину в слизовій шлунка, сприяють спустошенню мукозного шару, що посилює руйнівний вплив шлункового соку. Нагромадження аміаку під впливом бактеріальної уреази також має значення.

Хелікобактери порушують регуляцію продукції простагландинів, гастриту та інших субстанцій, сприяють вивільненню цитокінінів, зокрема інтерлейкіну IL-8, що викликає руйнування епітеліальних клітин. Під їх впливом збільшується локальне нагромадження в слизовій оболонці шлунка гістаміну, що, як відомо, стимулює шлункову секрецію.

Клінічні прояви ушкодження тонкого кишечнику за хронічного ентериту насамперед зумовлені впливом на організм токсичних бактеріальних метаболітів як на слизову кишечнику, так і внаслідок усмоктування з просвіту кишечнику в кров. Здуття живота, метеоризм, болі в животі виникають унаслідок посилення бродильних і гнильних процесів у тонкому кишечнику.

Бактеріальна ферментація вуглеводів супроводжується утворенням у тонкій кишці великої кількості гідрогену, метану, вуглекислого газу, летучих жирних кислот та інших, що призводить до невластивої для тонкої кишки ферментації вуглеводів, неповного переварювання та порушення всмоктування.

Анаеробні бактерії метаболізують білки, що надходять з їжею, з утворенням аміаку, також конкурують з організмом за білкові субстрати, що надходять. Усе це призводить до розвитку синдрому мальабсорбції білка, порушення пластичних процесів в організмі, у тому числі відновлення епітелію кишечнику, викликає втрату маси тіла, зниження функції підшлункової залози. Розвивається дефіцит багатьох вітамінів, зокрема вітаміну В12, що використовується численними анаеробними кишковими бактеріями, порушується всмоктування мінералів, частина з них сорбується на поверхні бактеріальних клітин, наприклад феруму.

Установлено, що кишкові мікроорганізми можуть стимулювати чи вповільнювати кишкову перистальтику, завдяки продукуванню брадикиніну, морфіноподібних субстанцій, простагландинів шляхом зміни метаболізму жовчних кислот, синтезу серотоніну, котрий регулює перистальтику й тонус гладкої мускулатури.

Незважаючи на брак прямих даних, що вказують на роль дисбактеріозу в розвитку хронічного закрепу, порушення мікробної флори хворих, що страждають закрепами, часто має місце. Експериментальними даними доведено, що в безмікробних мишей перистальтика кишечнику вповільнена і збільшується після введення їм мікроорганізмів.

Канцерогенез. Найчастішою локалізацією пухлин органів травлення є шлунок у разі зниження шлункової секреції та товста кишка, особливо пряма, тобто ті відділи травного тракту, що найрясніше заселені мікроорганізмами.

Вивчення мікрофлори у хворих з різними формами раку шлунка показує значне якісне та кількісне розмаїття мікроорганізмів — різні асоціації ешерихій стафілококів, ентерококів, псевдомонад, кандиду та інших аеробних бактерій порівняно зі здоровими особинами. Особливістю мікрофлори хворих на пухлини є наявність у шлунковому матеріалі великої кількості спорових аеробних бактерій.

Аеробні й анаеробні мікроорганізми постійно чи транзиторно наявні в травному тракті господаря, здатні в процесі метаболізму різних екзогенних і ендогенних субстратів не тільки деградувати й елімінувати їх з організму, а й формувати проміжні чи кінцеві продукти, здатні стимулювати ріст новоутворень.

Експериментальні дослідження на різних моделях безмікробних і з різною мікрофлорою тварин свідчать про значну роль мікрофлори в розвитку пухлин печінки, кишечнику. Так, наприклад, нітрати під впливом ферментів, що продукують гемофільні бактерії, клостридії, пептококи, еубактерії, актиноміцети, пропіонобактерії, бактероїди, перетворюються в нітрозоаміни, що є сильними канцерогенами.

Водночас такі мікроорганізми, як лактобацили, біфідобактерії, стрептококи е слабкими продуцентами нітроредуктаз. Редукція нітратів у нітрити починається вже в порожнині рота під впливом мікрофлори. Подібні процеси можуть відбуватися і з глікозидами, що входять до складу багатьох продуктів рослинного походження, які не є канцерогенами. Під впливом бактеріальних глікозидаз деякі рослинні глікозиди перетворюються на глікозиди з канцерогенними властивостями.

Виявлено також сильну токсичність вторинних жовчних кислот для слизової шлунка. Установлено високу мутагенну активність у ліпохолевої і дезоксихолевої жовчних кислот, і що вище їхнє співвідношення, то більший ризик розвитку раку товстої кишки й молочних залоз.

Існують свідчення про те, що вживання деяких жирів, а також холестеролу корелює з ризиком виникнення раку молочних залоз і травної системи. У нормі холестерол, що надходить у товсту кишку, метаболізується бактеріями в копростанол і копростанон. Так, при вживанні великої кількості багатої на холестерол їжі виявляється підвищена кількість копростанолу та копростанону, що може бути однією з причин прискорення росту пухлин.

Доведено також провідну роль кишкової мікрофлори в циркуляції статевих гормонів та їхньому метаболізмі. Ензими мікробів декон’югують зв’язані естрогени, у результаті чого гормони легко сорбуються з просвіту кишечнику.

Патогенні бактерії також здатні перетворювати молекули гормонів у сполуки з канцерогенними властивостями.

Кишкова мікрофлора бере участь у формуванні канцерогенів з амінокислот, насамперед з метіоніну, тирозину та триптофану. Зазначені амінокислоти не є канцерогенами, однак під дією деяких штамів бактерій вони перетворюються в метаболіти, що мають канцерогенну активність.

Кишкова мікрофлора людини може відігравати роль фактора, що акумулює велику кількість різних токсичних агентів, які потрапляють з навколишнього середовища, та виконувати роль природних сорбентів, а з іншого боку, вона здатна бути продуцентом канцерогенів. При цьому значення має взаємодія мікроорганізмів і епітеліальних клітин слизової оболонки травного тракту.

Доведено антиканцерогенну роль молочнокислих бактерій. В основі антиканцерогенної дії лактобацил лежать механізми інактивації проканцерогенів, що містяться в їла, інгібування активності мутаген- продукуючих ферментів, стимуляція імунних механізмів протипухлинного захисту, продукування сполук (масляна кислота), здатних інгібувати проліферацію пухлинних клітин. Під впливом лактобацил спостерігається зниження у фекаліях промоторів пухлинного росту, таких як вільні аміни, азоредуктази, нітроредуктази тощо. Зниження pH кишкового вмісту зменшує утворення вторинних жовчних кислот і частоту виникнення раку.

Протипухлинну активність мають також біфідобактерїі. Вони здатні зв’язувати гетероциклічні канцерогенні аміни, що утворюються в продуктах у результаті теплового оброблення.

Алергія. Захворювання, зумовлені алергією, надзвичайно поширені. Існує безліч досліджень, що вказують на роль мікробної флори в розвитку алергічних процесів. Нині доведено здатність бактерій синтезувати гістамін та інші аміни в багатьох представників мікробного світу — стрептококів, клостридій, ентеробактерій тощо, що впливає на кількість цих речовин у біологічних рідинах, тканинах організму.

Роль мікроорганізмів у розвитку алергійних процесів підтверджується фактами позитивного впливу на перебіг алергійних захворювань у разі призначення пробіотиків, насамперед на основі живих мікроорганізмів, представників нормальної мікрофлори кишечнику. Ефективність лікування зумовлена властивостями нормальної мікрофлори стабілізувати мукозний бар’єр кишечнику, знизити в слизовій оболонці запальні процеси, нормалізувати імунологічні зрушення, запобігати адсорбції харчових антигенів, ліквідувати підвищену проникність слизової кишечнику. Також доведено антиалергічну активність лактобацил, біфідобактерій, деяких штамів дріжджів.