Die normale Bakterienflora des Menschen (Seite 3)
(Dieses Kapitel hat 5 Seiten)
© Kenneth Todar, PhD
dieZusammensetzung der normalen Flora
Die normale Flora des Menschen ist äußerst komplex und bestehtmorethan 200 Bakterienarten. Die Zusammensetzung der normalen Flora kann seinbeeinflusst durch verschiedene Faktoren, einschließlich Genetik, Alter, Geschlecht, Stress,Ernährungunddiät des Individuums.,
Drei Entwicklungsveränderungen beim Menschen, Entwöhnung, der Ausbruch der Zähne und das Einsetzen und Aufhören der Eierstockfunktionen beeinflussen ausnahmslos die Zusammensetzung des Normalenin den Darmtrakt, die Mundhöhle und die Vagina.Innerhalb der Grenzen dieser Schwankungen ist die bakterielle Floraofhumans jedoch ausreichend konstant, um eine allgemeine Beschreibung der Situation zu geben.
Ein Mensch wird zuerst von einer normalen Flora im Moment derGeburt und Passage durch den Geburtskanal kolonisiert., In utero, der Fetusist steril, aber wenn das Wasser der Mutter bricht und der Geburtsprozessbeginnt, so auch die Besiedlung der Körperoberflächen. Die Behandlung und Fütterung des Säuglings nach der Geburt führt in etwa 48 Stunden zur Etablierung einer stabilen normalen Flora auf Haut, Mundhöhle und Darmtrakt.
Es wurde berechnet, dass ein menschlicher Erwachsener etwa 1012bakterien auf der Haut, 1010 im Mund und 1014 im Magen-Darm-Trakt beherbergt. Die letztgenannte Zahl liegt weit über der Zahl der eukaryotischen Zellen in allen Geweben und Organen, aus denen der Mensch besteht.,Die vorherrschenden Bakterien auf den Oberflächen desmenschlicher Körper sind in Tabelle 3 aufgeführt. Informelle Namen identifizieren das Bakterium in dieser Tabelle.Formale taxonomische Namen von Organismen sind in Tabelle 1 angegeben.
Table3.Vorherrschende Bakterien an verschiedenen anatomischen Stellen bei Erwachsenen.,ci, clostridia, methanogens
Normal Flora of the Skin Theadulthuman is covered with approximately 2 square meters of skin., Die Empfindlichkeit und Zusammensetzung der normalen Flora der Haut variiert mit anatomischenlokal.Der hohe Feuchtigkeitsgehalt der Achselhöhle, der Leistengegend und der Bereiche zwischen den Zähnen unterstützt die Aktivität und das Wachstum relativ hoher Dichten von Bakterien, aber die Dichte von Bakterienpopulationen an den meisten anderen Stellen ist zu Recht niedrig, im Allgemeinen in 100s oder 1000s pro Quadrat cm. Die meisten Bakterien aufder Haut sind in Schweißdrüsen sequestriert.,
Die Hautmikroben in den meistenperfizialschichten der Epidermis und der oberen Teile der Haarfollikel sind grampositive Kokken (Staphylococcus epidermidis und Micrococcussp.) und Corynebakterien wie Propionibacteriumsp. Diese sind im Allgemeinen nicht pathogen und werden als angemessen angesehen, wenngleich ihnen mutualistische und parasitäre Rollen zugewiesen wurden. Zum Beispiel produzieren Staphylokokken und Propionibakterien Fettsäure, die das Wachstum von Pilzen und Hefe auf der Haut hemmen., Aber, Wennpropionibacterium acnes, anormale Bewohner der Haut, werdengewickelt in Haarfollikel, kann es schnell wachsen und Entzündungen verursachenandacne.
Manchmal ist potenziell pathogener Staphylococcus aureus auf Gesicht und Händen bei Personen, die Nasenträger sind, zu finden. Dies liegt daran, dass das Gesicht und die Hände wahrscheinlich werdeninokuliert mit den Bakterien auf den Nasenmembranen. Solche Individuen können sich mit dem Erreger autoinokulieren oder auf andere Individuen oder Lebensmittel verteilen.,
Normale Flora derkonjunktiveine Vielzahl von Bakterien kann aus der normalen Bindehaut kultiviert werden, aberdie Anzahl der Organismen ist normalerweise gering. Staphylococcus epidermidisund bestimmte Coryneforms (Propionibacteriumacnes) sind dominant. Staphylococcus Aureus, einige Streptokokken, Haemophilus sp. und Neisseriasp. werden gelegentlich gefunden. Die Bindehaut wird feucht und gesund gehaltendie kontinuierlichen Sekrete aus den Lachrymaldrüsen. Blinkende wischt theconjunctiva alle paar sekunden mechanisch wegwaschen fremdkörpereinschließlich bakterien., Lachrymal Sekrete (Tränen) enthalten auchbakteriellsubstanzen einschließlich Lysozym. Es gibt wenig oder keine Gelegenheit Fürmikroorganismusum die Bindehaut ohne spezielle Mechanismen zu besiedeln, um sich an die epithelialen Oberflächen und einige Fähigkeit, Angriff durch Lysozym zu widerstehen.Es wird angenommen, dass Pathogene, die die Bindehaut infizieren (z. B. Neisseria gonorrhoeae undChlamydiatrachomatis), spezifisch an das Konjunktivalepithel anhängen können. Neugeborene können besonders anfällig für bakterielle seinattachment., Da Chlamydienund Neisseria möglicherweise auf dem zervikalen und vaginalen Epithel einer infizierten Mutter vorhanden sind, kann Silbernitrat oder ein Antibiotikum in die Augen des Neugeborenen gegeben werdenVermeiden Sie eine Infektion nach dem Durchgang durch den Geburtskanal.
Figure4. Kolonien von Propionibacteriumacnes, auf der Haut und der Bindehaut gefunden.
Normale Flora der Atemschutztrakteeine große Anzahl von Bakterienarten besiedeln den oberen Atemschutztrakt (Nasopharynx)., Die Nasenlöcher (Nasenlöcher) sind immer stark besiedelt,vorwiegend mit Staphylococcusepidermidis und Corynebakterien, und oft (in etwa 20% derallgemeine Bevölkerung) mit Staphylococcus aureus, dies ist der Maincarriersite dieses wichtigen Erregers. Die gesunden Nasennebenhöhlen dagegen sind steril. Der Pharynx (Rachen) wird normalerweise von Streptokokken und verschiedenen gramnegativen Kokken besiedelt. Manchmal Krankheitserreger wie Streptococcuspneumoniae, Streptococcus pyogenes, Haemophilus influenzae und Neisseriameningitidis besiedeln den Rachen.,
Die unteren Atemwege (Luftröhre,Bronchien und Lungengewebe) sind praktisch frei von Mikroorganismen,hauptsächlich aufgrund der effizienten Reinigungswirkung des Flimmerepithels,das den Trakt auskleidet. Alle Bakterien, die das untere Atemschutztrakt erreichenwerden durch die Einwirkung der mukoziliären Decke, die auskleidetebronchien, nach oben gefegt, um anschließend durch Husten,Niesen, Schlucken usw. entfernt zu werden. Wenn das Atemwegsepithel geschädigt wird, wie inbronchitisor virale Pneumonie, kann das Individuum anfällig für Infektionen werdenbei Krankheitserregern wie H. influenzae orS.,pneumoniae absteigend aus dem Nasopharynx.
Normale Flora des UrogenitalTraktUrins ist normalerweise steril, und da der Harntrakt alle paar Stunden Miturin gespült wird, haben Mikroorganismen Probleme, Zugang zu erhalten undwurde festgestellt. Die Flora der vorderen Harnröhre, wie angedeutetprinzipiellvon Urinkulturen, deutet darauf hin,dass das Gebiet von arelativ bewohntkonsistente normale Flora bestehend aus Staphylococcus epidermidis, Enterococcusfaecalis und einigen alpha-hämolytischen Streptokokken. Ihre Zahlen sind jedoch nicht üppig. Darüber hinaus einige enterische Bakterien (z. B. E.,coli, Proteus) und Corynebakterien, die wahrscheinlich Verunreinigungen aus der Haut,Vulva oder Rektum sind, können gelegentlich an der vorderen Harnröhre gefunden werden.
Die Vagina wird kurz nach der Geburt mit Corynebakterien,Staphylokokken, Streptokokken, E. coli und einem Milchsäurebakterium besiedelt. Währendreproduktives Leben, von der Pubertät bis zur Menopause, das Vaginalepithelenthältglykogen aufgrund der Wirkung von zirkulierenden Östrogenen. Doderleinsbacilluspredominates, in der Lage, das Glykogen zu Milchsäure zu metabolisieren., Die Milchsäure und andere Stoffwechselprodukte hemmen die Besiedlung durchalle übertreffen diesen Lactobacillus und eine ausgewählte Anzahl von Milchsäurebakterien.Der daraus resultierende niedrige pH-Wert des Vaginalepithels verhindert die Etablierungbymost andere Bakterien sowie die potenziell pathogene Hefe, Candidaalbicans.Dies ist ein markantes Beispiel für die schützende Wirkung der normalen Bakterienflora für ihren menschlichen Wirt.
Figure5. Eine Lactobacillus-Spezies, MÖGLICHDODERLEIN-Bazillus, in Assoziationmit einer vaginalen Epithelzelle.,
Normale Flora der OralCavityDie Anwesenheit von Nährstoffen, epithelialen Ablagerungen und Sekreten macht sie zu einem günstigen Lebensraum für eine Vielzahl von Bakterien. Oralbacteriainclude Streptokokken, Laktobazillen,Staphylokokken und Corynebakterien, miteine große Anzahl von Anaerobiern, insbesondere bacteroides.
Der Mund stellt eine Abfolge verschiedener ökologischer Situationenmittage, und dies entspricht Veränderungen in der Zusammensetzung der Mikroflora., Bei der Geburt besteht die Mundhöhle ausschließlich aus den weichen Gewebenvon Lippen, Wangen, Zunge und Gaumen, die durch diese Sekretionen der Speicheldrüsen feucht gehalten werden. Bei der Geburt ist die Mundhöhle steril, aber schnellwird aus der Umwelt kolonisiert, insbesondere von der Mutter indie erste Fütterung. Streptococcus salivarius ist dominant undmaymachen 98% der gesamten Mundflora bis zum Auftreten der Zähne(6 – 9 Monate beim Menschen). Der Ausbruch der Zähne im ersten Jahrführt zur Besiedlung durch S. mutans und S. sanguis.,Thesebacteria erfordern eine nondesquamating (nonepithelial) Oberfläche, um tocolonize. Sie werden bestehen bleiben, solange Zähne bleiben. Andere Stämme Vonstreptokokkenhier stark auf das Zahnfleisch und Wangen, aber nicht auf die Zähne. Die Schaffung des Zahnfleischspaltbereichs (Stützstrukturen der Zähne)erhöht den Lebensraum für die Vielfalt der gefundenen anaeroben Arten. Die Komplexitätder Mundflora nimmt mit der Zeit weiter zu, und Bacteroides und Spirochäten besiedeln sich in der Pubertät.
Bild6. Variousstreptokokken in einem Biofilm in der Mundhöhle.,
Die normale Bakterienflora der Mundhöhle profitiert eindeutig von ihrem Wirt, der Nährstoffe und Lebensraum bietet. Es kann auch Vorteile für den Host geben. Die normale Flora besetzen verfügbare Kolonisationsstellen, diees für andere Mikroorganismen (nicht-eigenartige Arten) schwieriger machen, sich zu etablieren. Auch die Mundflora trägt zur Ernährung des Wirts beidie Synthese von Vitaminen, und sie tragen zur Immunität bei, indem sie niedrigere Spiegel von zirkulierenden und sekretorischen Antikörpern induzieren, die sich kreuzen könnenmit Krankheitserregern., Schließlich üben die oralen Bakterien mikrobiellen antagonismagainstnonindigenen Spezies durch die Produktion von inhibitorischen Substanzen Wiefettsäuren, Peroxide und Bakteriocine.
Andererseits sind die Mundflora die übliche Ursache für verschiedeneorale Krankheitenin Menschen, einschließlich Abszesse, Zahnkaries, Gingivitis und Parodontitis. Wenn orale Bakterien in das Gewebe eindringen können, können sie Abszesse des Alveolarknochens,der Lunge, des Gehirns oder der Extremitäten verursachen. Solche Infektionen enthalten normalerweise Mischungen vonbakterienmit Bacteroides melaninogenicus spielt oft eine dominante Rolle.,Wenn orale Streptokokken in Wunden eingeführt werden, die durch Dentalmanipulation oder Behandlung erzeugt werden, können sie an Herzklappen andinitiatesubakute bakterielle Endokarditis haften.
Figure7. Kolonien von E. coli wachsen auf EMB-Agar.
Normale Mikroflora des Gastrointestinaltraktes Die Bakterienflora des Gastrointestinaltrakts (GI) von Tierenwurde mehr untersucht als die einer anderen Stelle. Die Zusammensetzung unterscheidet sich vonverschiedenen Tierarten und innerhalb einer Tierart., Beim Menschen gibt Esunterschiede in der Zusammensetzung der Flora, die beeinflusst werdenAlter, Ernährung, kulturelle Bedingungen und der Einsatz von Antibiotika. Thelattergreatly stört die Zusammensetzung der Darmflora.
Im oberen GI-Trakt erwachsener Menschen enthält die Speiseröhre nurbakterien, die mit Speichel und Nahrung verschluckt werden. Aufgrund des hohen Säuregehalts des Magensaftes können nur sehr wenige Bakterien (hauptsächlich säuretolerante Laktobazillen)aus dem normalen Magen kultiviert werden. Jedoch mindestens die Halbepopulation in den Vereinigten Staaten wird von einem pathogenen Bakterium,Helicobacterpylori, besiedelt., Seit den 1980er Jahren ist dieses Bakterium bekanntdie Ursache von Magengeschwüren, und es ist wahrscheinlich auch eine Ursache für Magen-und Zwölffingerdarmkrebs. Der australische Mikrobiologe Barry Marshall erhielt 2005 den Nobelpreis für Physiologie und Medizin fürdemonstrieren der Beziehung zwischen Helicobacter und Gastriculcers.
Figure8. Helicobacterpylori. ASM
Der proximale Dünndarm hat eine relativ spärliche Grampositiveflora, die hauptsächlich aus Laktobazillen und Enterococcus faecalis besteht. Diese Region hat etwa 105-107 Bakterien pro Mloffluid., Der distale Teil des Dünndarms enthält eine größere Anzahlvon Bakterien (108/ml) und zusätzlichen Arten, einschließlichcoliforme (E. coli Undlative)und Bacteroides, zusätzlich zu Laktobazillen und Enterokokken.
Dieflora des Dickdarms (Dickdarm) ist qualitativ ähnlich wie beim Kot. Populationen von Bakterien im Dickdarm erreichen Werte von 1011 / Mlfäkalien., Coliformen werden stärker ausgeprägt, und Enterokokken, Clostridien Undlaktobazillen können regelmäßig gefunden werden, aber die vorherrschenden Arten sindanaerobiCbakteroideund anaerobe Milchsäurebakterien in der Gattung Bifidobacterium(Bifidobacterium bifidum). Diese Organismen können E. coliby 1.000:1 bis 10.000:1 übertreffen. Manchmal kann es vorkommen, dass eine beträchtliche Anzahl von antienerobischen Methanogenen (bis zu 1010/gm) in der Kolonie des Menschen leben. Dies ist unsere einzige direkte Verbindung mit Archaea als Mikroflora. Der Bereich der Inzidenz bestimmter Bakterien in der Großendarm des Menschen ist in Tabelle 4 unten gezeigt.
Tabelle 4., Bakterien, die im Dickdarm des Menschen vorkommen.,etani
Bei der Geburt ist der gesamte Darmtrakt steril, aber Bakterien treten einmit dem ersten Futter. Die anfänglichen kolonisierenden Bakterien variieren mit der Nahrungsmittelquelle des Säuglings. Bei gestillten Säuglingen machen Bifidobakterien ausmehr als 90% der gesamten Darmbakterien. Enterobakterienund Enterokokken sind regelmäßig vorhanden, aber in geringen Anteilen,whileebacteroides, Staphylokokken, Laktobazillen und Clostridien sind praktisch nicht vorhanden. Inbottle-fedinfants, Bifidobakterien sind nicht vorherrschend., Wenn gestillte Säuglingsezu einer Diät von Kuhmilch oder fester Nahrung, Bifidobakterien sindprogressiv verbunden mit Enterika, bacteroides, Enterokokken Laktobazillen undclostridia. Anscheinend enthält die Muttermilch einen Wachstumsfaktor, der bereichert fürWachstum von Bifidobakterien, und diese Bakterien spielen eine wichtige Rolle Inpräventivekolonisation des Säuglings Darmtrakt durch nicht einheimische oderpathogene Arten.
Figure9. Clostridium Difficile. Gram-Färbung. Das Wachstum von „C. diff“ im Darmtrakt wird normalerweise von anderen Mitgliedern der normalen Flora in Schach gehalten.,Wenn Antibiotika für andere Infektionen Kollateralschäden verursachendie normale Darmflora, das Clostridium kann in der Lage sein, „herauszuwachsen“und ein ernstes Durchfallsyndrom namens pseudomembranöse Kolitis zu produzieren. Dies ist ein Beispiel für eine „Antibiotika-induzierte Durchfallerkrankung“.
Die Zusammensetzung der Flora des Gastrointestinaltraktes variiertlangder Trakt (auf längs Ebenen) und über den Trakt (in Horizontalebenen), wo bestimmte Bakterien an den Gastrointestinalepithel anhängenund andere im Lumen auftreten., Es besteht häufig eine sehr enge Verbindung zwischen spezifischen Bakterien im Darmökosystem und spezifischen Guttissen oder Zellen (Nachweis von Gewebetropismus und spezifischer Adhäsion).Grampositive Bakterien, wie die Streptokokken und Laktobazillen, sinddie Absicht, am gastrointestinalen Epithel zu haften, indem sie Polysaccharidekapseln oder Zellwandteichoesäuren verwenden, um sich an spezifische Rezeptoren aufdie Epithelzellen anzuhaften. Gramnegative Bakterien wie Theentericsmay mittels spezifischer Fimbrien anhängen, diezu Glykoproteinen auf der Epithelzelloberfläche führen.,
Im Darmtrakt sehen wir die größte Wirkung Derbakterienflora auf ihren Wirt. Dies ist aufgrund ihrer großen Masse undnummern. Es wurde gezeigt, dass Bakterien im menschlichen GI-Traktvitamine produzieren und ansonsten zu Ernährung und Verdauung beitragen können. Aber ihre wichtigsten Wirkungen sind inihre Fähigkeit, ihren Wirt vor der Etablierung Undinfektion durch Mikroben zu schützen und ihre Fähigkeit, die Entwicklung und die Aktivität der immunologischen Gewebe zu stimulieren.
Andererseits befinden sich einige der Bakterien im Dickdarm (z., Bacteroides) wurden gezeigt, umproduzieren Metaboliten, die krebserregend sind, und es kann eine erhöhte Inzidenz von Darmkrebs im Zusammenhang mit diesen Bakterien geben.Veränderungen in der GI-Flora, die durch schlechte Ernährung oder Störungen mit Antibiotika hervorgerufen werden, können zu Bevölkerungsverschiebungen und Besiedlung durch Bewohner führen, die zu gastrointestinalen Erkrankungen führen.
Kapitel Fortsetzung
Vorherige Seite