Защитна роля на нормалната микрофлора

Микроорганизмите често живеят под формата на общност. Освен това, те могат да живеят в тясна връзка и със сложни организми като животни и хора чрез установяване на коменсални, взаимни, паразитни и / или патогенни взаимоотношения с техните домакини. Повече от 100 трилиона микроорганизмa живеят в симбиоза с човешкия организъм. Човешката микробиота, особено чревната, носи приблизително 150 пъти повече гени, отколкото тези които се срещат в целия човешки геном. Важен напредък показа, че чревната микрофлора участва в основни човешки биологични процеси, включително модулиране на метаболитния фенотип, регулиране на развитието на епитела и влияние върху вродения имунитет. Хронични заболявания като затлъстяване, синдрома на раздразненото черво, захарен диабет, метаболитен синдром, атеросклероза, цироза и хепатоцелуларен карцином са свързани по различни начини с баланса на човешката микрофлора.

Нормалната микрофлора може да се открие на много места в човешкото тяло, включително кожата, лигавиците дихателните пътища (особено носа), пикочните пътища и храносмилателния тракт. От друга страна, части на тялото като мозъка, кръвоносната система и белите дробове са предназначени да останат стерилни.

Човешкото тяло осигурява уникална среда за живеене на различни бактериални общности. В този контекст учените се отнасят към човешкото тяло като домакин. Положителната връзка между гостоприемник и микроорганизъм обикновено се описва като взаимна или коменсалистична. При взаимност ползата е както за домакина, така и за микробите. Когато взаимоотношенията са от коменсалски тип единия партньор има полза (обикновено микробите), а другият партньор (обикновено домакина) нито се възползва, нито вреди. В много случаи може да се окаже трудно да се установи дали конкретна връзка между гостоприемник и микроб трябва да се счита за взаимна или коменсалистична. Точно както взаимоотношенията домакин-микроб могат да бъдат положителни или неутрални, те също могат да бъдат отрицателни. Такова отношение домакин-микроб обикновено се описва като паразитно или патогенно. В паразитни отношения микробът се ползва за сметка на гостоприемника и подобно в патогенно отношение микробът причинява увреждане на гостоприемника. И в двата случая разходите за домакините могат да варират от леки до фатални.

Нормалната флора при хората обикновено се развива в организирана последователност (последователност след раждането), което води до стабилни популации на бактерии, които съставляват нормалната флора при възрастните. Основният фактор, определящ състава на нормалната флора в тялото е естеството на местната среда, което се определя от рН, температура, редукционен потенциал и кислород, вода и хранителни вещества. Други фактори като перисталтиката, слюнката, лизозимната секреция и отделянето на имуноглобулини също играят роля в контрола на флората. Например, новороденото започва да контактува с различни микроорганизми още докато се движи през родовия канал. Грам-положителна популация (бифидобактерии и лактобацили) преобладава в стомашно-чревния тракт в началото на живота, ако кърмачето е закърмено. Тази бактериална популация е намалена и изместена до известна степен от Грам-отрицателна флора (Enterobacteriaceae), когато бебето е хранено с бутилка.

Нормалните представители на чревната микрофлора стимулират развитието на хуморалната и клетъчната имунна система. Сигналите и метаболитите на микроорганизмите могат да бъдат регистрирани от клетки на вродената имунна система и преведени във физиологични имунни отговори отговори. Микроорганизмите на червата се разделят в две основни категории: автохтонни микроби, които изглежда се намират върху епитела на лигавицата на дебелото черво и алохтонни микроби, които временно преминават лумена като част от храносмилането.

Кожата е най-големият орган на човешкото тяло, колонизиран от разнообразни микроорганизми, повечето от които са безвредни или дори благоприятни за техния домакин. Колонизацията се ръководи от екологията на повърхността на кожата, която е силно променлива в зависимост от топографското местоположение, ендогенните гостоприемни фактори и екзогенните фактори на околната среда. Кожните вродени и адаптивни имунни отговори могат да модулират кожната микрофлора, но микрофлората функционира и в обучението на имунната система.

Staphylococcus epidermidis е грам-положителна бактерия и един от над 40 вида, принадлежащи към рода Staphylococcus. Тя е част от нормалната човешка флора, обикновено флората на кожата и по-рядко лигавичната флора. Това е факултативна анаеробна бактерия, която подпомага за подържането на баланса на кожната микрофлора и предпазва кожната повърхност от развитие на гъбична инфекция.

Бифидобактериите са вид бактерии, които се срещат естествено в организма. Те живеят в червата и помагат в разграждането на храната, което позволява на тялото да използва хранителните вещества за енергия. Бифидобактериите предотвратяват проблеми като запек и диария.

Друга полезна бактерия е Escherichia coli, която често получава лошо име, тъй като съществуват патогенни щамове, причиняващи сериозни инфекции, но Е. coli участва в баланса между полезните и вредни бактерии в чревния лумен чрез конкурентен тип взеимоотношения с останалите микроорганизми. Е. coli помага и при храносмилането на храната и използва хранителни вещества като желязото, което е необходимо на някои вредни бактерии по време на тяхното делене. Всъщност, коменсалки микроорганизми като Е.coli образуват защитните прегради, които са първата линия на защита срещу патогенните организми. По принцип те са добри съседи, които не създават проблеми и не оставят място за лошите съседи да се преместят.