Den Normale bakteriefloraen av Mennesker (side 3)
(Dette kapitlet har 5 sider)
© Kenneth Todar, PhD
TheComposition av den Normale Flora
Den normale floraen av mennesker er svært komplekse og consistofmorethan 200 arter av bakterier. Makeup av den normale flora kan beinfluenced av ulike faktorer, blant annet genetikk, alder, kjønn, stress,nutritionanddiet av den enkelte.,
Tre utviklingsmessige endringer i mennesker, avvenning,utbruddet av tennene, og utbruddet og cessationof ovarian funksjoner, alltid påvirke sammensetningen av normalflorain tarmkanalen, munnhulen, og vagina, henholdsvis.Imidlertid, innenfor rammene av disse svingningene, bakteriell floraofhumans er tilstrekkelig konstant å gi en generell beskrivelse av thesituation.
Et menneske først blir kolonisert av en normal flora i øyeblikket ofbirth og passasje gjennom fødselskanalen., I fosterlivet, den fetusis sterilt, men når mor er vann bryter og fødselen processbegins, så gjør kolonisering av kroppen overflater. Håndtering andfeeding av barnet etter fødselen fører til etablering av astable normal flora på huden, munnhulen og tarmkanalen inabout 48hours.
Det er beregnet at en menneskelig voksen hus om 1012bacteria på huden, 1010 i munnen, og 1014in mage-tarmkanalen. Det siste tallet er langt i overkant ofthenumber av eucaryotic celler i alle vev og organer som comprisea menneske.,Den dominerende bakterier på overflater av thehuman kroppen er listet opp i Tabell 3. Uformelle navn identifisere bacteriain denne tabellen.Formell taksonomisk navn på organismer er gitt i Tabell 1.
Table3.Dominerende bakteriene i ulike anatomiske steder i voksne.,ci, clostridia, methanogens
Normal Flora of the Skin Theadulthuman is covered with approximately 2 square meters of skin., Thedensityand sammensetningen av den normale floraen av huden varierer med anatomicallocale.Høy fuktighet i armhulen, lysken, og områdene mellom thetoessupports aktiviteten og veksten av relativt høye tettheter ofbacterialcells, men tettheten av bakterielle bestander på de fleste andre områder isfairly lav, vanligvis i 100s eller 1000 per kvadratmeter cm. De fleste bakterier onthe huden er trukket i svettekjertlene.,
huden mikrober som finnes i mostsuperficiallayers av epidermis og de øvre deler av håret follicles areGram-positive cocci (Staphylococcus epidermidis og Micrococcussp.) og corynebacteria som Propionibacteriumsp. Disse er generelt nonpathogenic andconsideredto være commensal, selv om mutualistic og parasittiske roller har beenassignedto dem. For eksempel, stafylokokker og propionibacteria produsere fattyacids som hemmer vekst av sopp og gjær på theskin., Men, ifPropionibacterium acnes, anormal innbygger i huden, becomestrapped i hårsekken, det kan vokse raskt og forårsake inflammationandacne.
noen Ganger potensielt patogene Staphylococcus aureus isfound på ansiktet og hendene på personer som er nasalcarriers. Dette er fordi ansiktet og hender er sannsynlig å becomeinoculated med bakterier på neseslimhinnen. Slik individualsmay autoinoculate seg med patogene eller spre det til otherindividuals eller matvarer.,
Normal Flora av theConjunctivaA utvalg av bakterier kan være dyrket fra normal conjunctiva,butthe antall organismer er vanligvis små. Staphylococcus epidermidisand visse coryneforms (Propionibacteriumacnes) er dominerende. Staphylococcusaureus, noen streptokokker, Haemophilus sp. og Neisseriasp. noen ganger funnet. Conjunctiva holdes fuktig og healthybythe kontinuerlig sekreter fra lachrymal kjertler. Blinker kluter theconjunctiva hvert få sekunder mekanisk vaske vekk utenlandske objectsincluding bakterier., Lachrymal sekreter (tårer) også containbactericidalsubstances inkludert lysozyme. Det er liten eller ingen mulighet formicroorganismsto kolonisere conjunctiva uten spesielle mekanismer for å koble til theepithelial overflater og noen evnen til å motstå angrep av lysozyme.
Pathogenswhich gjøre infisere konjunktiva (f.eks. Neisseria gonorrhoeae andChlamydiatrachomatis) er antatt å være i stand til å spesifikt knytte til theconjunctivalepithelium. Nyfødte spedbarn kan være spesielt utsatt for å bacterialattachment., Siden Chlamydiaand Neisseria kan bepresent på livmorhalsen og vaginal epitel av en smittet mor,silver nitrat eller som et antibiotikum, kan bli satt inn i den nyfødtes øyne toavoid infeksjon etter passering gjennom fødselskanalen.
Figure4. Coloniesof Propionibacteriumacnes,funnet på hud og conjunctiva.
Normal Flora av RespiratoryTractA stort antall av bakteriearter kolonisere øvre respiratorytract(nasopharynx)., Den nares (nase) er alltid tungt kolonisert,hovedsakelig med Staphylococcusepidermidis og corynebacteria, og ofte (i ca 20% av thegeneralpopulation) med Staphylococcus aureus, dette blir maincarriersite av dette viktig patogen. Sunn bihulene, i motsetning aresterile. Svelget (halsen) er normalt kolonisert av streptokokker og ulike Gram-negative cocci. Noen ganger patogener som Streptococcuspneumoniae, Streptococcus pyogenes, Haemophilus influenzae og Neisseriameningitidis kolonisere svelg.,
Den nedre luftveier(trachea,bronkier og lunge vev) er praktisk talt fri for mikroorganismer,hovedsakelig på grunn av effektiv rensing handling av ciliatedepitheliumwhich linjer skrift. Noen bakterier å nå lavere respiratorytractare strakte seg oppover ved handlingen av mucociliary teppe som linesthebronchi, fjernes senere ved hoste, nysing, svelge,etc. Hvis luftveiene epitel blir skadet, som inbronchitisor viral lungebetennelse, den enkelte kan bli utsatt for infectionby patogener som H. influenzae or.,pneumoniae synkende fra nasopharynx.
Normal Flora av UrogenitalTractUrine er normalt sterilt, og siden urin-skrift spyles withurine hvert par timer, mikroorganismer har problemer med å få tilgang andbecoming etablert. Floraen av fremre urinrøret, som indicatedprincipallyby urin kulturer, tyder på at området kan bli bebodd av arelativelyconsistent normal flora bestående av Staphylococcus epidermidis,Enterococcusfaecalis og noen alfa-hemolytiske streptokokker. Deres tall arenotplentiful, imidlertid. I tillegg, noen enteric bakterier (f.eks. E.,coli, Proteus)og corynebacteria, som er trolig forurensning fra hud,vulvaor endetarmen, kan noen ganger bli funnet i den fremre urinrøret.
skjeden blir kolonisert snart etter fødselen med corynebacteria,stafylokokker, streptokokker, E. coli, og en lactic acidbacteriumhistoricallynamed «Doderlein er bacillus» (Lactobacillus acidophilus). Duringreproductive liv, fra puberteten til overgangsalderen, vaginal epitheliumcontainsglycogen på grunn av handlinger av sirkulerende østrogen. Doderlein’sbacilluspredominates, være i stand til å forbrenne glykogen til melkesyre., Thelactic syre og andre produkter av metabolisme hindre kolonisering byallexcept dette lactobacillus og velg antall lactic acidbacteria.Den resulterende lave pH i skjeden epitel hindrer establishmentbymost andre bakterier samt potensielt-patogene gjær, Candidaalbicans.Thisis en slående eksempel på den beskyttende effekten av normal bacterialflora for sin menneskelige vert.
Figure5. En Lactobacillus arter,possiblyDoderlein er bacillus, i associationwith en vaginal epiteliale celler.,
Normal Flora av OralCavityThe tilstedeværelse av næringsstoffer, epithelial rusk, og sekreter gjør themouth en gunstig habitat for et stort utvalg av bakterier. Oralbacteriainclude streptokokker, lactobacilli, stafylokokker og corynebacteria,witha stort antall av anaerober, spesielt bacteroides.
munnen presenterer en rekke ulike økologiske situationswithage, og dette samsvarer med endringer i sammensetningen av normalflora., Ved fødselen, munnhulen er sammensatt utelukkende av myk tissuesof lepper, kinn, tunge og gane, som holdes fuktig ved thesecretionsof spyttkjertler. Ved fødselen munnhulen er sterilt, men rapidlybecomes kolonisert fra miljø, spesielt fra mor i første fôring. Streptococcus salivarius er dominerende andmaymake opptil 98% av total p-flora til utseendet på tennene(6 – 9 måneder på mennesker). Utbruddet av tenner i løpet av de første yearleads til kolonisering av S. mutans og S. sanguis.,Thesebacteria krever en nondesquamating (nonepithelial) overflate for tocolonize. De vil vedvare så lenge tenner igjen. Andre stammer ofstreptococciadhere sterkt til at tannkjøttet og kinn, men ikke til tennene. Thecreationof tannkjøttet sprekk området (bærende konstruksjoner av tennene)increasesthe habitat for utvalg av anaerob arter funnet. Den complexityof den muntlige flora fortsetter å øke med tiden, og bacteroides andspirochetes kolonisere rundt puberteten.
Figure6. Variousstreptococci i en biofilm i munnhulen.,
Den normale bakteriefloraen i munnhulen tydelig fordel fromtheir vert som gir næring og habitat. Det kan bebenefits, så vel, for å thehost. Den normale flora okkupere tilgjengelig kolonisering nettsteder whichmakesit vanskeligere for andre mikroorganismer (nonindigenous arter) tobecomeestablished. Også den muntlige flora bidra til å være vert for ernæring gjennomselskapet syntese av vitaminer, og de bidrar til å immunitet ved inducinglow nivåer av sirkulerende og secretory antistoffer som kan krysse reactwith patogener., Til slutt, den orale bakterier utøve mikrobiell antagonismagainstnonindigenous arter ved produksjon av hemmende stoffer asfatty syrer,peroksider og bacteriocins.
På den annen side, den muntlige flora er den vanlige årsaken til variousoral diseasesin mennesker, inkludert abscesser, dental karies, gingivitt, og periodontal sykdom. Hvis oral bakterier kan få adgang intodeeper vev, kan de forårsake abscesser i alveolar bein, lunge,hjerne, eller ekstremiteter. Slike infeksjoner vanligvis inneholder blandinger ofbacteriawith Bacteroides melaninogenicus ofte spiller en dominerende rolle.,Hvis p-streptokokker er introdusert i sår som er opprettet av dentalmanipulation eller behandling,kan de forholde seg til hjertet ventiler andinitiatesubacute bakteriell endokarditt.
Figure7. Coloniesof E. coli som vokser på EMB agar.
NormalFlora av theGastrointestinal Skrift bakterielle flora i mage-tarm (GI) – skrift av animalshas blitt studert moreextensively enn noen annen side. Sammensetningen differsbetweenvarious dyrearter, og i en dyrearter., I mennesker, thereare forskjeller i sammensetningen av flora som er påvirket byage, kosthold, kulturelle forhold, og bruk av antibiotika. Thelattergreatly perturbs sammensetningen av tarmfloraen.
I øvre mage-tarmkanalen av voksne mennesker, spiserøret inneholder onlythebacteria svelges med spytt og mat. På grunn av høy surhet ofthe mage juice, svært få bakterier (hovedsakelig syre-tolerantlactobacilli)kan være dyrket fra normal mage. Men minst halfthepopulation i Usa er kolonisert av en sykdomsfremkallende bakterie,Helicobacterpylori., Siden 1980-tallet, denne bakterien har vært kjent for å bethe årsaken til mage magesår, og det er trolig en årsak til mage andduodenal kreft også. Den Australske microbiologist, Barry Marshall,mottok nobelprisen i Fysiologi og Medisin i 2005, fordemonstrating forholdet mellom Helicobacter og gastriculcers.
Figure8. Helicobacterpylori. ASM
Den proksimale tynntarmen har en relativt spredt Gram-positiveflora,som består hovedsakelig av lactobacilli og Enterococcus faecalis. Denne regionen har ca 105 – 107 bakterier per mloffluid., Den distale delen av tynntarmen inneholder større numbersof bakterier (108/ml) og flere arter, includingcoliforms (E. coli andrelatives)og Bacteroides, i tillegg til lactobacilli og enterokokker.
Theflora av tykktarmen (kolon) er kvalitativt lik thatfoundin avføring. Bestander av bakterier i tykktarmen nå nivåer av 1011/mlfeces., Koliforme bakterier bli mer fremtredende, og enterokokker, clostridia andlactobacilli kan være regelmessig funnet, men den dominerende arter areanaerobicBacteroidesand anaerob melkesyre bakterier i slekten Bifidobacterium(Bifidobacterium bifidum). Disse organismene kan tallmessig E. coliby 1,000:1 til 10 000:1. Noen ganger, et betydelig antall ofanaerobicmethanogens (opp til 1010/gm) kan ligge i thecolonof mennesker. Dette er vår eneste direkte tilknytning til archaea som normalflora. Omfanget av forekomsten av visse bakterier i largeintestineof mennesker er vist i Tabell 4 nedenfor.
Tabell 4., Bakterier som er funnet i thelarge intestineof mennesker.,etani
Ved fødselen hele tarmkanalen er sterilt, men bakterier enterwith den første mate. Den første koloniserende bakterier variere med foodsource av spedbarn. I bryst-matet spedbarn, bifidobakterier konto i mer enn 90% av den totale tarmbakterier. Enterobacteriaceaeand enterokokker er regelmessig til stede, men i lav andel, whilebacteroides,stafylokokker, lactobacilli og clostridia er praktisk talt fraværende. Inbottle-fedinfants, bifidobakterier er ikke dominerende., Når bryst-matet infantsareswitched til en diett av kumelk eller solid mat, bifidobakterier areprogressivelyjoined av enterics, bacteroides, enterokokker lactobacilli andclostridia. Angivelig, morsmelk inneholder en vekstfaktor som beriker forgrowthof bifidobakterier, og disse bakteriene spiller en viktig rolle inpreventingcolonization av spedbarn tarmkanalen av ikke stedegne orpathogenicspecies.
Figure9. Clostridiumdifficile. Gramfarging. Veksten av «C. diff» i intestinaltract er normalt holdes i sjakk av andre medlemmer av den normale flora.,Når antibiotika gitt for andre infeksjoner forårsaker utilsiktet skade til normal tarmflora, den clostridium kan være i stand til å «vokse ut»og produsere en alvorlig diarrheal syndrom kalt pseudomembranouscolitis. Dette er et eksempel på en «antibiotikum indusert diarrheal sykdom».
sammensetningen av flora i mage-tarmkanalen variesalongthe skrift (på langsgående nivåer) og over-skrift (på horizontallevels) hvor visse bakterier fester seg til gastrointestinalepitheliumand andre forekommer i lumen., Det er ofte en svært closeassociationbetween spesifikke bakterier i tarmen økosystem og bestemte guttissues eller celler (bevis av vev tropism og bestemte tilslutning).Gram-positive bakterier, for eksempel streptokokker, og lactobacilli, arethought å forholde seg til fordøyelsessystemet epitel usingpolysaccharidecapsules eller cellevegg teichoic syrer til å feste seg til spesifikke reseptorer onthe epitelceller. Gram-negative bakterier som theentericsmay fest ved hjelp av spesifikke fimbriae whichbindto glycoproteins på epiteliale celleoverflaten.,
Det er i fordøyelseskanalen som vi ser størst effekt av thebacterial flora på sin vert. Dette er på grunn av deres store massen andnumbers. Bakterier i menneskets mage-tarmkanalen har vist seg å producevitamins og kan ellers contributeto ernæring og fordøyelse. Men deres viktigste effektene er intheir evne til å beskytte deres rekke fra etablering andinfection byalien mikrober og deres evne til å stimulere utvikling og theactivity av immunologiske vev.
På den annen side, noen av bakterier i tykktarmen (f.eks., Bacteroides) har vist toproduce metabolitter som er kreftfremkallende, og det kan være anincreased forekomsten av tykktarmskreft forbundet med disse bakteriene.Endringer i GI flora brakt videre av dårlig ernæring eller perturbancewith antibiotika kan føre til endringer i bestander og kolonisering bynonresidents som fører til gastrointestinal sykdom.
kapittel fortsatte
Forrige Side