La flora batterica normale degli esseri umani (pagina 3)
(Questo capitolo ha 5 pagine)
© Kenneth Todar, PhD
La composizione della flora normale
La flora normale degli esseri umani è estremamente complessa e consiste di più di 200 specie di batteri. La composizione della flora normale può essere influenzata da vari fattori, tra cui genetica, età, sesso,stress, nutrizione e dieta dell’individuo.,
Tre cambiamenti dello sviluppo nell’uomo, lo svezzamento,l’eruzione dei denti e l’insorgenza e la cessazionedelle funzioni ovariche, influenzano invariabilmente la composizione del normalefloranel tratto intestinale, la cavità orale e la vagina, rispettivamente.Tuttavia, entro i limiti di queste fluttuazioni, il floraofhumans batterica è sufficientemente costante per un dare una descrizione generale della situazione.
Un essere umano viene prima colonizzato da una flora normale al momento della nascita e del passaggio attraverso il canale del parto., In utero, il fetoè sterile, ma quando l’acqua della madre si rompe e il processo di nascitainizia, così fa la colonizzazione delle superfici del corpo. La manipolazione e l’alimentazione del bambino dopo la nascita portano alla creazione di una flora normale stabile sulla pelle, sulla cavità orale e sul tratto intestinale in circa 48 ore.
È stato calcolato che un adulto umano ospita circa 1012batteri sulla pelle, 1010 in bocca e 1014nel tratto gastrointestinale. Quest’ultimo numero è di gran lunga superiore al numero di cellule eucariotiche in tutti i tessuti e gli organi che compongono l’uomo.,I batteri predominanti sulle superfici delcorpo umano sono elencati nella tabella 3. I nomi informali identificano i batteriin questa tabella.I nomi tassonomici formali degli organismi sono riportati nella Tabella 1.
Tabello3.Batteri predominanti in varie posizioni anatomiche negli adulti.,ci, clostridia, methanogens
Normal Flora of the Skin Theadulthuman is covered with approximately 2 square meters of skin., Ildensità e composizione della normale flora della pelle varia con anatomicoallocale.L’alto contenuto di umidità dell’ascella, inguine, e le aree tra thetoessupports l’attività e la crescita di relativamente alta densità ofbatterialcells, ma la densità delle popolazioni batteriche nella maggior parte degli altri siti isfairly basso, generalmente in 100s o 1000s per cm quadrato. La maggior parte dei batteri sula pelle è sequestrata nelle ghiandole sudoripare.,
I microbi della pelle trovati nella maggior partesuperficialestrati dell’epidermide e le parti superiori dei follicoli piliferi sonococchi gram-positivi (Staphylococcus epidermidis e Micrococcussp.) e corinebatteri come Propionibacteriumsp. Questi sono generalmente non patogeni e considerati commensali, sebbene siano stati assegnati loro ruoli mutualistici e parassitari. Ad esempio, stafilococchi e propionibatteri producono grassiacidi che inibiscono la crescita di funghi e lieviti sulpelle., Ma, ifPropionibacterium acnes, anormal abitante della pelle, becomestrapped in follicolo pilifero, può crescere rapidamente e causare inflammationandacne.
A volte lo Staphylococcus aureus potenzialmente patogeno ètrovato sul viso e sulle mani in individui che sono portatori nasali. Questo perché è probabile che il viso e le mani diventinoinoculato con i batteri sulle membrane nasali. Tali individuipuò autoinocularsi con l’agente patogeno o diffonderlo ad altri individui o alimenti.,
Flora normale delcongiuntivouna varietà di batteri può essere coltivata dalla congiuntiva normale,mail numero di organismi è solitamente piccolo. Staphylococcus epidermidisand alcune corineforme (Propionibacteriumacnes) sono dominanti. Staphylococcusaureus, alcuni streptococchi, Haemophilus sp. e Neisseriasp. sono occasionalmente trovati. La congiuntiva è mantenuta umida e sanale secrezioni continue dalle ghiandole lacrimali. Lampeggiante pulisce theconjunctiva ogni pochi secondi lavando meccanicamente oggetti estraneicompresi i batteri., Le secrezioni lacrimali (lacrime) contengono anche batteriicidisostanze compreso il lisozima. C’è poca o nessuna opportunità percronorganismi per colonizzare la congiuntiva senza meccanismi speciali da attaccare alsuperfici epiteliali e una certa capacità di resistere all’attacco del lisozima.
Pathogenswhich infettare la congiuntiva (ad esempio Neisseria gonorrhoeae andChlamydiatrachomatis) sono pensati per essere in grado di attaccare specificamente al theconjunctivalepithelium. I neonati possono essere particolarmente inclini a batteriattaccamento., Poiché Chlamydiaand Neisseria potrebbe bepresent sull’epitelio cervicale e vaginale di una madre infetta, nitrato d’argento o un antibiotico può essere messo negli occhi del neonato toavoid infezione dopo il passaggio attraverso il canale del parto.
Figura4. Coloniesof Propionibacteriumacnes, trovato sulla pelle e la congiuntiva.
Flora normale del respiratoriotra un gran numero di specie batteriche colonizza il respiratore superioretratto(rinofaringe)., Le narici (narici) sono sempre fortemente colonizzate,prevalentemente con Staphylococcusepidermidis e corynebacteria, e spesso (in circa il 20% delgeneralpopolazione) con Staphylococcus aureus, questo è il maincarriersite di questo importante patogeno. I seni sani, al contrario sonosterile. La faringe (gola) è normalmente colonizzata da streptococchi e vari cocchi Gram-negativi. A volte agenti patogeni come Streptococcuspneumoniae, Streptococcus pyogenes, Haemophilus influenzae e Neisseriameningitidis colonizzano la faringe.,
Il tratto respiratorio inferiore(trachea,bronchi e tessuti polmonari) è praticamente privo di microrganismi,principalmente a causa dell’efficace azione di pulizia dell’epitelio ciliatoche riveste il tratto. Eventuali batteri che raggiungono il tratto respiratorio inferioresono spazzati verso l’alto dall’azione della coltre mucociliare che linesthebronchi, per essere rimossi successivamente tossendo, starnutendo, deglutendo,ecc. Se l’epitelio del tratto respiratorio viene danneggiato, come inbronchiteo polmonite virale, l’individuo può diventare suscettibile all’infezioneda agenti patogeni come H. influenzae orS.,pneumoniae discendente dal rinofaringe.
La normale flora dell’urogenitalela triturina è normalmente sterile e poiché il tratto urinario viene lavato conurina ogni poche ore, i microrganismi hanno problemi ad accedere eprestarsi. La flora dell’uretra anteriore, come indicatoprincipalmente dalle colture urinarie, suggerisce che l’area sia abitata da una flora normale arelativamenteconsistente costituita da Staphylococcus epidermidis,Enterococcusfaecalis e alcuni streptococchi alfa-emolitici. I loro numeri arenotplentiful, tuttavia. Inoltre, alcuni batteri enterici (ad es.,coli, Proteus) e corinebatteri, che sono probabilmente contaminanti dalla pelle, vulva o retto, possono occasionalmente essere trovati nell’uretra anteriore.
La vagina si colonizza subito dopo la nascita con corinebatteri,stafilococchi, streptococchi, E. coli e un acidobatterio latticostoricamentenominato “Bacillo di Doderlein” (Lactobacillus acidophilus). Durantela vita riproduttiva, dalla pubertà alla menopausa, l’epitelio vaginalecontiene glicogeno a causa delle azioni degli estrogeni circolanti. Doderlein’sbacilluspredomina, essendo in grado di metabolizzare il glicogeno in acido lattico., L’acido lattico e altri prodotti del metabolismo inibiscono la colonizzazione daallexcept questo lactobacillus e un numero selezionato di acido latticobatteri.Il pH basso risultante dell’epitelio vaginale impedisce establishmentbymost altri batteri così come il lievito potenzialmente patogeno, Candidaalbicans.Questoè un esempio lampante dell’effetto protettivo della normale flora batterica per il loro ospite umano.
Figura5. Una specie di Lactobacillus, il bacillo di possiblyDoderlein, in associazionecon una cellula epiteliale vaginale.,
Flora normale della cavità oralela presenza di nutrienti, detriti epiteliali e secrezioni rende la bocca un habitat favorevole per una grande varietà di batteri. Oralbatteriainclude streptococchi, lattobacilli,stafilococchi e corinebatteri, conun gran numero di anaerobi, in particolare bacteroides.
La bocca presenta una successione di diverse situazioni ecologichecon l’età, e questo corrisponde ai cambiamenti nella composizione della normale flora., Alla nascita, la cavità orale è composta esclusivamente dai tessuti molli delle labbra, delle guance, della lingua e del palato, che vengono mantenuti umidi dalle secrezioni delle ghiandole salivari. Alla nascita la cavità orale è sterile ma rapidamente viene colonizzata dall’ambiente, in particolare dalla madre nella prima alimentazione. Streptococcus salivarius è dominante epuò costituire il 98% della flora orale totale fino alla comparsa dei denti(6 – 9 mesi nell’uomo). L’eruzione dei denti durante il primo annoporta alla colonizzazione da parte di S. mutans e S. sanguis.,Questi batteri richiedono una superficie non esquamante (non epiteliale) per colonizzare. Persisteranno finché rimangono i denti. Altri ceppi distreptococciadhere fortemente alle gengive e guance, ma non ai denti. La creazione dell’area della fessura gengivale (strutture di supporto dei denti)aumenta l’habitat per la varietà di specie anaerobiche trovate. La complessitàdella flora orale continua ad aumentare con il tempo, e bacteroides andspirochetes colonizzano intorno alla pubertà.
Figura6. Varistreptococchi in un biofilm nella cavità orale.,
La normale flora batterica della cavità orale beneficia chiaramente del loro ospite che fornisce nutrienti e habitat. Ci possono bebenefits, pure, a thehost. La flora normale occupa i siti di colonizzazione disponibili, il che rende più difficile la creazione di altri microrganismi (specie non indigene). Inoltre, la flora orale contribuisce a ospitare la nutrizione attraverso la sintesi delle vitamine e contribuiscono all’immunità inducendo bassi livelli di anticorpi circolanti e secretori che possono attraversare reactwith patogeni., Infine, i batteri orali esercitano un antagonismo microbico contro le specie non indigene mediante la produzione di sostanze inibitorie quali acidi grassi, perossidi e batteriocine.
D’altra parte, la flora orale è la causa usuale di varimalattie orali nell’uomo, tra cui ascessi, carie dentale, gengivite e malattia parodontale. Se i batteri orali possono entrare intessuti più profondi, possono causare ascessi di osso alveolare,polmone, cervello o estremità. Tali infezioni di solito contengono miscele dibatteriacon Bacteroides melaninogenicus spesso svolgono un ruolo dominante.,Se gli streptococchi orali vengono introdotti nelle ferite create dalla manipolazione o dal trattamento dentale, possono aderire alle valvole cardiache einiziare endocardite batterica subacuta.
Figura7. Colonie di E. coli che crescono su agar EMB.
NormalFlora deltratto gastrointestinale La flora batterica del tratto gastrointestinale (GI) degli animaliè stata studiata piùestensivamente di quella di qualsiasi altro sito. La composizione differiscetra varie specie animali e all’interno di una specie animale., Nell’uomo, ci sono differenze nella composizione della flora che sono influenzate dall’età, dalla dieta, dalle condizioni culturali e dall’uso di antibiotici. Illattergrately disturba la composizione della flora intestinale.
Nel tratto gastrointestinale superiore degli esseri umani adulti, l’esofago contiene solobatteri ingeriti con saliva e cibo. A causa dell’elevata acidità del succo gastrico, pochissimi batteri (principalmente batteri tolleranti all’acido)possono essere coltivati dallo stomaco normale. Tuttavia, almeno la metàla popolazione negli Stati Uniti è colonizzata da un batterio patogeno,Helicobacterpylori., Dal 1980, questo batterio è stato conosciuto per bethe causa di ulcere gastriche, ed è probabilmente una causa di cancro andduodenal gastrico pure. Il microbiologo australiano, Barry Marshall, ha ricevuto il premio Nobel per la fisiologia e la Medicina nel 2005, perdimostrando la relazione tra Helicobacter e gastriculcers.
Figura8. Helicobacterpylori. ASM
L’intestino tenue prossimale ha un Gram-positivoflora relativamente scarsa,costituita principalmente da lattobacilli e Enterococcus faecalis. Questa regione ha circa 105-107 batteri per mloffluid., La parte distale dell’intestino tenue contiene un numero maggioredi batteri (108/ml) e specie aggiuntive, tra cuicoliformi (E. coli erelativi)e Bacteroides, oltre a lattobacilli e enterococchi.
La flora dell’intestino crasso (colon) è qualitativamente simile a quellatrovato nelle feci. Le popolazioni di batteri nel colon raggiungono livelli di 1011 / mlfeces., I coliformi diventano più prominenti e si possono trovare regolarmente enterococchi, clostridi elattobacilli, ma le specie predominanti sonoanaerobicbatteroidie batteri lattici anaerobici nel genere Bifidobacterium(Bifidobacterium bifidum). Questi organismi possono superare E. coliby 1.000:1 a 10.000: 1. A volte, un numero significativo dianaerobicometanogeni (fino a 1010/gm) può risiedere nel colonodegli esseri umani. Questa è la nostra unica associazione diretta con archaea come normalflora. La gamma di incidenza di alcuni batteri nel grandeintestino degli esseri umani è mostrato nella Tabella 4 di seguito.tabella 4., Batteri trovati nelgrande intestino degli esseri umani.,etani
Alla nascita l’intero tratto intestinale è sterile, ma i batteri entranocon il primo mangime. I batteri colonizzanti iniziali variano con il cibofonte del bambino. Nei neonati allattati al seno, i bifidobatteri rappresentano perpiù del 90% dei batteri intestinali totali. Enterobatteriacee gli enterococchi sono regolarmente presenti, ma in proporzioni basse,mentrebatteroidi, stafilococchi, lattobacilli e clostridi sono praticamente assenti. Infanti alimentati a bottle, i bifidobatteri non sono predominanti., Quando i bambini allattati al seno sono passati a una dieta a base di latte vaccino o cibo solido, i bifidobatteri si uniscono progressivamente a enterici, bacteroidi, enterococchi lattobacilli e clostridi. Apparentemente, il latte umano contiene un fattore di crescita che arricchisce la crescitadei bifidobatteri, e questi batteri svolgono un ruolo importante nell’prevenire la colonizzazione del tratto intestinale infantile da parte di specie non indigene o patogeniche.
Figura9. Clostridiumdifficile. Macchia di grammo. La crescita di “C. diff” nell’intestinaletratto è normalmente tenuto sotto controllo da altri membri della flora normale.,Quando gli antibiotici somministrati per altre infezioni causano danni collaterali ala normale flora intestinale, il clostridium può essere in grado di”crescere” e produrre una grave sindrome diarroica chiamata pseudomembranouscolite. Questo è un esempio di una “malattia diarroica indotta da antibiotici”.
La composizione della flora del tratto gastrointestinale varialungo il tratto (a livelli longitudinali) e attraverso il tratto (a livello orizzontalelivelli) dove alcuni batteri si attaccano al gastrointestinalepitheliume altri si verificano nel lume., Vi è spesso un’associazione molto stretta tra batteri specifici nell’ecosistema intestinale e guttessue o cellule specifiche (evidenza di tropismo tissutale e aderenza specifica).I batteri gram-positivi, quali gli streptococchi ed i lattobacilli, arethought per aderire all’epitelio gastrointestinale usingpolysaccharidecapsules o gli acidi teichoic della parete cellulare per attaccare alle cellule epiteliali del onthe dei ricevitori specifici. I batteri gram-negativi come l’entericapossono attaccarsi per mezzo di fimbrie specifiche che si legano alle glicoproteine sulla superficie delle cellule epiteliali.,
È nel tratto intestinale che vediamo il più grande effetto delflora batterica sul loro ospite. Ciò è dovuto alla loro grande massa enumeri. I batteri nel tratto GI umano hanno dimostrato di produrrevitamine e possono altrimenti contribuire alla nutrizione e alla digestione. Ma i loro effetti più importanti sono intheir capacità di proteggere il loro ospite da istituzione andinfection byalien microbi e la loro capacità di stimolare lo sviluppo e theactivity dei tessuti immunologici.
D’altra parte, alcuni dei batteri nel colon (ad es., Bacteroides) è stato dimostrato toproduce metaboliti che sono cancerogeni, e ci può essere anincreased incidenza di cancro del colon associato a questi batteri.Le alterazioni della flora gastrointestinale causate da una cattiva alimentazione o da una perturbazione con antibiotici possono causare cambiamenti nelle popolazioni e colonizzazione da parte di non residenti che portano a malattie gastrointestinali.
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