Den Normale bakterieflora af Mennesker (side 3)
(Dette kapitel har 5 sider)
© Kenneth Todar, Ph.d.
TheComposition af den Normale Flora
Den normale flora af mennesker er overordentlig komplekse og consistofmorethan 200 arter af bakterier. Sminken af den normale flora kan værepåvirket af forskellige faktorer, herunder genetik, alder, køn, stress,ernæringogdiæt af individet.,
Tre udviklingsmæssige ændringer hos mennesker, fravænning, udbruddet af tænderne, og begyndelsen og ophøraf æggestokkene funktioner, altid påvirke sammensætningen af det normaleblomstei tarmkanalen, mundhulen og vagina, henholdsvis.Men inden for rammerne af disse udsving, de bakterielle floraofhumans er tilstrækkeligt konstant til en give generel beskrivelse af thesituationen.
et menneske bliver først koloniseret af en normal flora i øjeblikket affødsel og passage gennem fødselskanalen., I livmoderen er fostereter sterilt, men når moderens vand går i stykker og fødselsprocessenbegynder, det gør også kolonisering af kroppens overflader. Håndtering ogfodring af spædbarnet efter fødslen fører til etablering af enstabel normal flora på huden, mundhulen og tarmkanalen iomkring 48 timer.
det er blevet beregnet, at en menneskelig voksen huser omkring 1012bakterier på huden, 1010 i munden og 1014i mave-tarmkanalen. Sidstnævnte tal er langt overantal eukaryote celler i alle væv og organer, der omfatter et menneske.,De overvejende bakterier på overfladerne afmenneskekroppen er opført i tabel 3. Uformelle navne identificerer bakterieni denne tabel.Formelle taksonomiske navne på organismer er angivet i tabel 1.
Tabel3.Overvejende bakterier på forskellige anatomiske steder hos voksne.,ci, clostridia, methanogens
Normal Flora of the Skin Theadulthuman is covered with approximately 2 square meters of skin., Dentensitetog sammensætningen af den normale flora i huden varierer med anatomiskallokale.Det høje fugtindhold i armhulen, lysken og områderne mellemtoesunderstøtter aktiviteten og væksten af relativt høje tætheder afbakterieceller, men tætheden af bakteriepopulationer på de fleste andre steder er temmelig lav, generelt i 100s eller 1000s per kvadrat cm. De fleste bakterier påhuden er sekvestreret i svedkirtler.,
huden mikrober findes i mostsuperficiallayers af epidermis og de øvre dele af hårsækkene areGram-positive kokker (Staphylococcus epidermidis og Micrococcussp.) og corynebacteria såsom Propionibacteriumsp. Disse er generelt ikke-patogene og betragtes som kommensale, selv om mutualistiske og parasitære roller er blevet tildelt dem. For eksempel producerer stafylokokker og propionibakterier fedtsyresyrer, der hæmmer væksten af svampe og gær påhud., Men hvispropionibacterium acnes, anormal indbygger i huden, bliverindtaget i hårsækken, kan det vokse hurtigt og forårsage betændelseogacne.
sommetider potentielt patogen Staphylococcus aureus erfundet på ansigt og hænder hos personer, der er nasalcarriers. Dette skyldes, at ansigt og hænder sandsynligvis bliverinokuleret med bakterierne på næsemembranerne. Sådanne individerkan autoinokulere sig selv med patogenet eller sprede det til andrelegemer eller fødevarer.,
Normal Flora afconjunctiveen række bakterier kan dyrkes fra den normale conjunctiva,menAntallet af organismer er normalt lille. Staphylococcus epidermidisand visse coryneforms (Propionibacteriumacnes) er dominerende. Staphylococcusaureus, nogle streptokokker, Haemophilus sp. og Neisseriasp. findes lejlighedsvis. Bindehinden holdes fugtig og sund.de kontinuerlige sekreter fra lakrymale kirtler. Blinkende servietter theconjunctiva hvert par sekunder mekanisk vask væk fremmedlegemer, herunder bakterier., Lachrymale sekretioner (tårer) indeholder ogsåbactericidale stoffer, herunder Lyso .ym. Der er ringe eller ingen mulighed for formicroorganismsto kolonisere conjunctiva uden særlige mekanismer til at knytte til theepithelial overflader og nogle evne til at modstå angreb af lysozym.
patogener, der inficerer bindehinden (f.eks. Neisseria gonorrhoeae ogchlamydiatrachomatis) menes at være i stand til specifikt at knytte sig tilconjunctivalepithelium. Nyfødte spædbørn kan være særligt tilbøjelige til bakteriellevedhæftning., Da klamydia og Neisseria kan væretil stede på livmoderhalskræft og vaginal epitel af en inficeret mor, sølvnitrat eller et antibiotikum kan sættes i den nyfødte øjne tilundgå infektion efter passage gennem fødselskanalen.
Figur4. Kolonieraf Propionibacteriumacnes, fundet på huden og bindehinden.
Normal Flora af Respiratorytractet stort antal bakteriearter koloniserer den øvre respiratorytract(nasopharyn.)., Den nares (næsebor) er altid stærkt koloniseret,overvejende med Staphylococcusepidermidis og corynebacteria, og ofte (i omkring 20% af thegeneralpopulation) med Staphylococcus aureus, dette er den maincarriersite af dette vigtige patogen. De sunde bihuler, derimod ersteril. Svælget (halsen) koloniseres normalt af streptokokker og forskellige Gram-negative cocci. Nogle gange patogener såsom Streptococcuspneumoniae, Streptococcus pyogenes, Haemophilus influenzae og Neisseriameningitidis kolonisere svælget.,
det nedre luftveje (luftrør,bronkier og lungevæv) er næsten fri for mikroorganismer,hovedsageligt på grund af den effektive rensende virkning af ciliatedepitheliumhvilket linjer tarmkanalen. Eventuelle bakterier, der når det nedre åndedrætsværn, trækkes opad af virkningen af det mucociliære tæppe, der linserhebronchi, der senere skal fjernes ved hoste, nysen,synke osv. Hvis luftvejsepitelet bliver beskadiget, som ibronkitiseller viral lungebetændelse, kan individet blive modtageligt for infektionved patogener som H. influen .ae orS.,pneumoniae faldende fra nasopharynx.
Normal Flora af UrogenitalTractUrine er normalt sterilt, og da urinveje er skyllet withurine hver par timer, mikroorganismer har problemer med at få adgang andbecoming etableret. Floraen i den forreste urinrøret, som indicatedprincipallyby urin kulturer, tyder på, at området kan være beboet af arelativelyconsistent normale flora bestående af Staphylococcus epidermidis,Enterococcusfaecalis, og nogle alfa-hæmolytisk streptokokker. Deres antal er dog ikke rigeligt. Derudover er nogle enteriske bakterier (f. eks.,coli, Proteus) og corynebakterier, som sandsynligvis er forurenende stoffer fra huden,vulvaeller endetarm, kan lejlighedsvis findes ved den forreste urinrør.
skeden bliver koloniseret snart efter fødslen med corynebacteria,stafylokokker, streptokokker, E. coli, og en mælkesyre acidbacteriumhistoricallynamed “Doderlein er bacillus” (Lactobacillus acidophilus). Underreproduktivt liv, fra pubertet til overgangsalderen, det vaginale epitelindeholder glycogen på grund af virkningerne af cirkulerende østrogener. Doderlein ‘ sbacilluspredominates, der er i stand til at metabolisere glykogenet til mælkesyre., Mælkesyre og andre metaboliske produkter hæmmer kolonisering vedundtagen denne lactobacillus og et udvalgt antal mælkesyrebakterier.Den resulterende lave pH i det vaginale epitel forhindrer etableringde fleste andre bakterier såvel som den potentielt patogene gær, Candidaalbicans.Detteer et slående eksempel på den beskyttende virkning af den normale bakterieflora for deres menneskelige vært.
Figur5. En Lactobacillus Art, muligtdoderlein ‘ s bacillus, i associationmed en vaginal epitelcelle.,
Normal Flora af den Oralehultilstedeværelsen af næringsstoffer, epitelrester og sekretioner gørmund til et gunstigt levested for et stort udvalg af bakterier. Oralbakterieromfatter streptokokker, lactobaciller,stafylokokker og corynebakterier medet stort antal anaerober, især bacteroides.
munden præsenterer en række forskellige økologiske situationerlid, og dette svarer til ændringer i sammensætningen af den normaleflora., Ved fødslen består mundhulen udelukkende af de bløde vævaf læberne, kinderne, tungen og ganen, som holdes fugtige af dissekretioneraf spytkirtlerne. Ved fødslen er mundhulen steril, men hurtigtbliver koloniseret fra miljøet, især fra moderen i den første fodring. Streptococcus salivarius er dominerende ogkanudgør 98% af den samlede orale flora indtil udseendet af tænderne (6 – 9 måneder hos mennesker). Udbruddet af tænderne i det første årfører til kolonisering af S. mutans og S. sanguis.,Dissebakterier kræver en nondes .uamating (nonepithelial) overflade for atkolonisere. De vil fortsætte, så længe tænderne forbliver. Andre stammer afstreptokokkerholde stærkt på tandkød og kinder, men ikke til tænderne. Denskabelsenaf gingival sprække området (understøttende strukturer af tænderne)øgeshabitatet for de forskellige anaerobe arter, der findes. Kompleksiteten af den orale flora fortsætter med at stige med tiden, og bacteroides ogspirochetes koloniserer omkring puberteten.
Figure6. Forskelligestreptokokker i en biofilm i mundhulen.,
den normale bakterieflora i mundhulen har klart gavn afderes vært, der giver næringsstoffer og habitat. Der kan værefordele, samtvært. Den normale flora besætter tilgængelige koloniseringssteder, hvilket gør det vanskeligere for andre mikroorganismer (ikke-indfødte arter) at blive etableret. Også den orale flora bidrager til vært ernæring gennemsyntesen af vitaminer, og de bidrager til immunitet ved at inducerelave niveauer af cirkulerende og sekretoriske antistoffer, der kan krydse reageremed patogener., Endelig udøver de orale bakterier mikrobiel antagonismemod ikke-indfødte arter ved produktion af inhiberende stoffer som f.eksfedtsyrer,pero .ider og bakteriociner.
På den anden side er den orale flora den sædvanlige årsag til forskelligeoralsygdommehos mennesker, herunder abscesser, tandkaries, gingivitis og periodontal sygdom. Hvis orale bakterier kan få adgang idybervæv, kan de forårsage abscesser af alveolær knogle,lunge, hjerne eller ekstremiteterne. Sådanne infektioner indeholder normalt blandinger afbakteriermed Bacteroides melaninogenicus spiller ofte en dominerende rolle.,Hvis orale streptokokker indføres i sår skabt af tandlægemanipulation eller behandling,kan de klæbe til hjerteklapper oginitierubakut bakteriel endokarditis.
Figure7. Kolonieraf E. coli vokser på EMB agar.
NormalFlora afmave-tarmkanalen bakteriefloraen i mave-tarmkanalen (GI) af dyrer blevet undersøgt mereekstensivt end på noget andet sted. Sammensætningen adskiller sig fra forskellige dyrearter og inden for en dyreart., Hos mennesker er derer forskelle i floraens sammensætning, som påvirkes afalder, kost, kulturelle forhold og brugen af antibiotika. Denlagtermeget forstyrrer sammensætningen af tarmfloraen.
i den øvre GI-kanal hos voksne mennesker indeholder spiserøret kunthebakterier slugt med spyt og mad. På grund af den høje surhedsgrad af mavesaften kan meget få bakterier (hovedsageligt syretolerantlactobaciller)dyrkes fra den normale mave. Men mindst halvdelenbefolkningen i USA koloniseres af en patogen bakterie, Helicobacterpylori., Siden 1980 ‘ erne har denne bakterie været kendt for at væreårsagen til mavesår, og det er sandsynligvis også en årsag til gastrisk ogduodenal kræft. Den Australske mikrobiolog, Barry Marshall,modtog Nobelprisen i Fysiologi og Medicin i 2005, fordemonstrating forholdet mellem Helicobacter og gastriculcers.
Figure8. Helicobacterpylori. ASM
den proksimale tyndtarme har en relativt sparsom Gram-positivflora,der hovedsagelig består af lactobaciller og Enterococcus faecalis. Denne region har omkring 105-107 bakterier pr., Den distale del af tyndtarmen indeholder større numbersof bakterier (108/ml) og andre arter, includingcoliforms (E. coli andrelatives)og Bacteroides, ud over at mælkesyrebakterier og enterokokker.
tyktarmen i tyktarmen (kolon) er kvalitativt lig denfunderi afføring. Populationer af bakterier i tyktarmen når niveauer på 1011 / mlafføring., Coliformer bliver mere fremtrædende, og enterokokker, clostridier oglactobaciller kan regelmæssigt findes, men de dominerende arter eranaerobicbacteroidesog anaerobe mælkesyrebakterier i slægten Bifidobacterium(Bifidobacterium bifidum). Disse organismer kan overstige E. coliby 1,000: 1 til 10,000: 1. Nogle gange kan et betydeligt antal aerobiske methanogener (op til 1010/gm) opholde sig i colon af mennesker. Dette er vores eneste direkte tilknytning til archaea som normalflora. Omfanget af forekomsten af visse bakterier i den storetarm af mennesker er vist i tabel 4 nedenfor.
Tabel 4., Bakterier fundet istore tarm af mennesker.,etani
ved fødslen er hele tarmkanalen steril, men bakterier kommer indmed det første foder. De indledende koloniserende bakterier varierer med spædbarnets fødekilde. Hos ammende spædbørn tegner bifidobakterier formere end 90% af de samlede tarmbakterier. Enterobacteriaceaog enterokokker er regelmæssigt til stede, men i lave proportioner,mensbacteroides, stafylokokker, lactobaciller og clostridier er praktisk taget fraværende. Inbottle-fedinfants, bifidobakterier er ikke overvejende., Når ammede spædbørnskiftes til en kost af komælk eller fast mad, er bifidobakterierprogressivtforbundet med enterik, bacteroides, enterokokker lactobaciller ogclostridia. Tilsyneladende indeholder modermælk en vækstfaktor, der beriger tilvækst af bifidobakterier, og disse bakterier spiller en vigtig rolle iforhindringkolonisering af spædbarnets tarmkanal af ikke indfødte ellerpatogene arter.
Figure9. Clostridiumdifficile. Gram plet. Væksten af “C. diff” i tarmentrakt holdes normalt i kontrol af andre medlemmer af den normale flora.,Når antibiotika givet til andre infektioner forårsage yderligere skade til den normale tarmflora, den clostridium kan være i stand til at “vokse ud”og producere en alvorlig diarrheal syndrom kaldet pseudomembranouscolitis. Dette er et eksempel på en “antibiotisk induceret diarr .sygdom”.
sammensætningen af flora af mave-tarmkanalen variesalongthe-tarmkanalen (i længderetningen niveauer) og i hele fordøjelseskanalen (på horizontallevels), hvor visse bakterier tillægger gastrointestinalepitheliumand andre forekommer i lumen., Der er ofte en meget closeassociationbetween specifikke bakterier i tarmen økosystem og specifikke guttissues eller celler (dokumentation af væv forekomme og specifikke tilslutning).Gram-positive bakterier som streptokokker og mælkesyrebakterier, arethought at holde sig til mave-tarm-epitel usingpolysaccharidecapsules eller cellevæg teichoic syrer til at knytte sig til specifikke receptorer på epitelceller. Gramnegative bakterier, såsom denenterikkan vedhæfte ved hjælp af specifikke fimbriae sombindtil glycoproteiner på epitelcelleoverfladen.,
det er i tarmkanalen, at vi ser den største effekt afbakteriel flora på deres vært. Dette skyldes deres store masse ogTal. Bakterier i mave-tarmkanalen har vist sig at producere vitaminer og kan ellers bidrage til ernæring og fordøjelse. Men deres vigtigste virkninger er deres evne til at beskytte deres vært mod etablering oginfektion af fremmede mikrober og deres evne til at stimulere udviklingen og aktiviteten af de immunologiske væv.
På den anden side er nogle af bakterierne i tyktarmen (f (, Bakteroider) har vist sig atproducere metabolitter, der er kræftfremkaldende, og der kan være en øget forekomst af tyktarmskræft forbundet med disse bakterier.Ændringer i GI-floraen forårsaget af dårlig ernæring eller forstyrrelsemed antibiotika kan forårsage forskydninger i populationer og kolonisering af beboere, der fører til gastrointestinal sygdom.
kapitel fortsat
forrige side