Suoliston bakteeriflooran fysiologiset perustoiminnot

Tasapainoisen ravitsemuksen teorian mukaan korkeampien organismien ruoansulatuskanavan bakteeriflooran kolonisaatio on ei-toivottu ja jossain määrin haitallinen sivuvaikutus. Ruoansulatuskanavan bakteerifloora ei kuitenkaan ole ainoastaan haitaton, vaan välttämätön makro-organismin fysiologisten toimintojen normaalille kehitykselle, ja sen fylogeneettinen ja ontogeneettinen kehitys liittyy läheisesti mikro-organismien biosenoosiin.

Ruoansulatusjärjestelmän mikrofloora vaikuttaa myös sen toiminnallisiin ominaisuuksiin. Erityisesti bakteerien enterotoksiinit vaikuttavat merkittävästi suoliston läpäisevyyteen. Useimmissa tapauksissa ohutsuolen entsymaattinen aktiivisuus bakteerittomilla organismeilla on korkeampi kuin normaaleilla. On kuitenkin näyttöä siitä, että ohutsuolen disakkaridaasiaktiivisuuden taso bakteerittomilla ja normaaleilla rotilla on sama. Tiedot haiman entsyymeistä ovat yhtä ristiriitaisia. Joidenkin tietojen mukaan niiden aktiivisuus bakteerittomilla eläimillä on korkeampi kuin normaaleilla eläimillä, kun taas toisten mukaan se on sama. Lopuksi on huomattava, että dysbakterioosi johtaa ohutsuolen entsymaattisen aktiivisuuden vähenemiseen ja vastaavasti kalvojen sulatuksen häiriöihin.

Suoliston mikrofloora määrää organismin immuunipuolustuksen. Tässä artikkelissa käsitellään kahta paikallisen immuniteetin mekanismia. Ensimmäinen niistä on bakteerien kiinnittymisen estyminen suoliston limaan paikallisten vasta-aineiden, mukaan lukien IgA:n, välittämänä. Toinen mekanismi on tietyn bakteeripopulaation määrän säätely suoliston limakalvon pinnalla olevien antibakteeristen vasta-aineiden läsnäolon ansiosta. Verrattuna normaaleihin eläimiin, bakteerittomat organismit sisältävät vain 10 % IgA:ta tuottavia soluja, joka osallistuu paikalliseen immuniteettiin. Samalla on osoitettu, että bakteerittomien eläinten veriplasmassa on vähemmän kokonaisproteiinia, alfa-, beeta- ja gammaglobuliinia kuin normaaleilla eläimillä. Normaalin mikroflooran puuttuessa normaalin fagosytoosin aikana mikromakrofaageissa antigeenien hydrolyysi hidastuu.

On kuitenkin pidettävä mielessä, että anaerobisen käymisen aikana muodostuu myös muurahais-, meripihka- ja maitohappoja sekä jonkin verran vetyä (yleensä yksittäisinä tuotteina). Vedyn määritystä käytetään laajalti ohutsuolen ja erityisesti paksusuolen sairauksien diagnostiikassa.

Ruoansulatuskanavan bakteerifloora on siis eräänlainen trofinen homeostaatti eli trofostaatti, joka varmistaa ylimääräisten ruokakomponenttien tuhoutumisen ja puuttuvien tuotteiden muodostumisen. Lisäksi jotkut sen elintärkeän toiminnan tuotteet osallistuvat useiden makro-organismin toimintojen säätelyyn. Siksi normaalin bakteeriflooran ylläpitäminen elimistössä on yksi tärkeimmistä tehtävistä korkeampien organismien, myös ihmisten, ravinnon ja elintärkeän toiminnan optimoinnissa.

Suoliston limakalvon bakteerikanta eroaa merkittävästi ontelopopulaatiosta sekä koostumukseltaan että biokemiallisilta ominaisuuksiltaan. Laboratoriossamme osoitettiin jo vuonna 1975, että ohutsuolen limakalvon bakteeripopulaatiossa hemolyyttiset muodot, joita ontelopopulaatiossa esiintyy laajalti, ovat lähes poissa. Jo tuolloin oletimme, että limakalvopopulaatio on autoktoninen ja määrää pitkälti ontelopopulaation koostumuksen. Samalla havaittiin, että ruokavalion ja sairauksien muuttuessa limakalvopopulaatiossa havaitaan vakavampia häiriöitä kuin ontelopopulaatiossa.

II Mechnikovin ajatus suoliston bakteeriflooran tukahduttamisen tarkoituksenmukaisuudesta tulisi nyt tarkistaa perusteellisesti. Kuten jo todettiin, normaalien ja bakteerittomien organismien vertailu antoi meille mahdollisuuden päätellä, että jälkimmäiset ovat aineenvaihdunnallisesti, immunologisesti ja jopa neurologisesti puutteellisia ja eroavat jyrkästi normaaleista.

Kuten jo todettiin, mikro- ja makroorganismien symbioosi on luultavasti ikivanha evolutiivinen oivallus, ja sitä havaitaan jo alkeellisten monisoluisten organismien tasolla. Joka tapauksessa evoluution aikana useimmat monisoluiset organismit kehittivät symbioosia tietyntyyppisten bakteerien kanssa.

Itse asiassa bakteerifloora on monimutkaisten organismien olemassaolon välttämätön ominaisuus. Jälkimmäisiä tulisi nykykäsitysten mukaan pitää yhtenä korkeamman hierarkkisen tason järjestelmänä kuin erillistä yksilöä. Tässä tapauksessa makroorganismi suhteessa mikro-organismeihin toimii koko järjestelmän hallitsevana ja säätelijänä. Sen ja symbionttien välillä tapahtuu metaboliittien vaihtoa, joihin kuuluvat ravinteet, erilaiset epäorgaaniset komponentit, stimulantit, estäjät, hormonit ja muut fysiologisesti aktiiviset yhdisteet. Suoliston bakteeriflooran tukahduttaminen johtaa usein elimistön aineenvaihduntatasapainon muutokseen.

Näin ollen on nyt käymässä selväksi, että aineenvaihdunnan kannalta organismi on eliön yläpuolella oleva järjestelmä, joka koostuu hallitsevasta monisoluisesta organismista ja tietystä bakteeripolykulttuurista ja joskus alkueläimistä.

Endoekosysteemeillä on kyky itsesäätelyyn ja ne ovat melko vakaita. Samalla niillä on joitakin kriittisiä stabiiliusrajoja, joiden jälkeen niiden toiminta häiriintyy korjaamattomasti. Normaali endoekologia voi häiriintyä spesifisten ja epäspesifisten vaikutusten vuoksi, mikä johtaa bakteerien metaboliittien virtauksen jyrkkään muutokseen. Suoliston bakteeripopulaation koostumuksen häiriintymistä on havaittu erityisesti ruokavalion koostumuksen muuttuessa, ruoansulatuskanavan sairauksien yhteydessä, erilaisten äärimmäisten tekijöiden vaikutuksen alaisena (esimerkiksi stressin, mukaan lukien emotionaalisen tilanteen, erityisolosuhteiden jne. aikana). Dysbakterioosia esiintyy useista syistä, erityisesti antibioottien käytön vuoksi.

Siten ruoansulatuskanavassa löydettiin erilaisia muunnelmia ja linkkejä niistä troofisista ketjuista, jotka perinteisesti pidämme vain ulkoisissa makroekosysteemeissä.

Antibiootteja käytetään laajalti ja toistuvasti ihmisten ja erilaisten tuotantoeläinten hoitoon. On otettava huomioon, että tässä tapauksessa, jopa alun perin normaalin mikroflooran tapauksessa, se voi osittain tai kokonaan tuhoutua ja sitten korvautua satunnaisella, minkä seurauksena voi esiintyä erilaisia muotoisia ja asteisia häiriöitä. Tällaiset häiriöt voivat kuitenkin usein alkaa paljon aikaisemmin epäsuotuisten olosuhteiden vuoksi, jotka johtuvat syntymässä saadusta epäoptimaalisesta mikrobistosta. Siksi kysymyksiä optimaalisen mikroflooran eli elimistön mikroekologian ja endoekologian rakentamis- ja palauttamismenetelmistä herää jo tänään.

On huomattava, että tulevaisuuden synnytyssairaaloissa on todennäköisesti ihanteellisia bakteeripolykulttuuriviljelmiä. Näitä tulisi istuttaa lapsiin (mahdollisesti imetyksen kautta tai jollain muulla tavalla). On mahdollista, että nämä polykulttuurit kerätään terveimmiltä äideiltä. On myös selvitettävä, ovatko optimaaliset polykulttuurit identtisiä eri maissa vai pitäisikö niiden vaihdella eri ihmisryhmien elämän ilmastollisten ja muiden ominaisuuksien vuoksi.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]