De normale bacteriële Flora van de mens (pagina 3)
(dit hoofdstuk heeft 5 pagina ‘ s)
© Kenneth Todar, PhD
De samenstelling van de normale Flora
De normale flora van de mens is buitengewoon complex en bestaat uit meer dan 200 soorten bacteriën. De samenstelling van de normale flora kan worden beïnvloed door verschillende factoren, waaronder genetica, leeftijd, geslacht, stress,voeding en dieet van het individu., drie veranderingen in de ontwikkeling bij de mens, het spenen,de uitbarsting van de tanden, en het begin en de beëindiging van ovariale functies, beïnvloeden steevast de samenstelling van de normale florain respectievelijk het darmkanaal, de mondholte en de vagina.Binnen de grenzen van deze fluctuaties is de bacteriële floraofhumans echter voldoende constant om een algemene beschrijving van de situatie te geven.
een mens wordt eerst gekoloniseerd door een normale flora op het moment van de geboorte en passage door het geboortekanaal., In de baarmoeder is de fetus steriel, maar wanneer het water van de moeder breekt en het geboorteproces begint, doet de kolonisatie van het lichaamsoppervlak dat ook. Het hanteren en voeden van het kind na de geboorte leidt tot de vorming van een astable normale flora op de huid, mondholte en darmkanaal in ongeveer 48 uur.
Er is berekend dat een volwassen mens ongeveer 1012bacteriën op de huid, 1010 in de mond en 1014 in het maagdarmkanaal herbergt. Dit laatste aantal is veel groter dan het aantal eucaryotische cellen in alle weefsels en organen waaruit een mens bestaat.,De overheersende bacteriën op het oppervlak van het menselijk lichaam worden vermeld in Tabel 3. Informele namen identificeren de bacterie in deze tabel.De formele taxonomische namen van organismen zijn vermeld in Tabel 1.
Tabel 3.Overheersende bacteriën op verschillende anatomische locaties bij volwassenen.,ci, clostridia, methanogens
Normal Flora of the Skin Theadulthuman is covered with approximately 2 square meters of skin., De dichtheid en samenstelling van de normale flora van de huid varieert met anatomischallocale.Het hoge vochtgehalte van de oksel, lies en gebieden tussen de tenen ondersteunt de activiteit en groei van relatief hoge dichtheden van bacteriële cellen, maar de dichtheid van bacteriële populaties op de meeste andere plaatsen isfair laag, over het algemeen in 100s of 1000s per vierkante cm. De meeste bacteriën op de huid worden afgezonderd in zweetklieren.,
De huidmicroben die worden aangetroffen in de meest geavanceerde lagen van de epidermis en de bovenste delen van de haarfollikels zijn gram-positieve cocci (Staphylococcus epidermidis en Micrococcussp.) en corynebacteriën zoals Propionibacteriumsp. Deze zijn over het algemeen niet-pathogeen en worden geacht commensaal te zijn, hoewel er mutualistische en parasitaire rollen aan zijn toegekend. Bijvoorbeeld, produceren stafylokokken en propionibacteriën vetzuur dat de groei van schimmels en gist op de huid remt., Maar als propionibacterium acnes, een normale bewoner van de huid, in haarfollikel wordt ingepakt, kan het snel groeien en ontstekingen en acne veroorzaken.
soms worden potentieel pathogene Staphylococcus aureus aangetroffen op het gezicht en de handen bij personen die nasalcarriers zijn. Dit komt omdat het gezicht en de handen waarschijnlijk wordengeïnoculeerd met de bacteriën op de neusmembranen. Dergelijke individuënkunnen zich automatisch concentreren op de ziekteverwekker of het verspreiden naar andere individuen of voedingsmiddelen.,
normale Flora van de conjunctivaeen bacterievariëteit kan worden gekweekt uit de normale conjunctiva,maar het aantal organismen is meestal klein. Staphylococcus epidermidisand bepaalde coryneforms (Propionibacteriumacnes) dominant. Staphylococcusaureus, sommige streptokokken, Haemophilus sp. en Neisseriasp. af en toe worden gevonden. De conjunctiva wordt vochtig en gezond gehouden door de continue afscheidingen van de kiemklieren. Knipperen veegt de conjunctiva om de paar seconden mechanisch wegwassend vreemde voorwerpen, waaronder bacteriën., Lachrymale secreties (tranen) bevatten ookbacteriële substanties met inbegrip van lysozym. Er is weinig of geen kans voor micro-organismen om de conjunctiva te koloniseren zonder speciale mechanismen te hechten aan de epitheliale oppervlakken en wat vermogen om aanval door lysozym te weerstaan.er wordt aangenomen dat pathogenen die de conjunctiva infecteren (bijvoorbeeld Neisseria gonorrhoeae en chlamydiatrachomatis) zich specifiek kunnen hechten aan het geconjunctivalepitheel. Pasgeboren baby ‘ s kunnen bijzonder vatbaar zijn voor bacterialattachment., Aangezien Chlamydiaen Neisseria op het cervicale en vaginale epitheel van een geïnfecteerde moeder kunnen voorkomen,kan zilvernitraat of een antibioticum in de ogen van de pasgeborene worden gebracht om infectie na passage door het geboortekanaal te voorkomen.
Figuur 4. Kolonies van Propionibacteriumacnes, gevonden op de huid en het bindvlies.
normale Flora van het ademhalingssysteem Tracta een groot aantal bacteriesoorten koloniseren het bovenste ademhalingssysteem(nasopharynx)., De Nares (neusgaten) zijn altijd zwaar gekoloniseerd,voornamelijk met Staphylococcus epidermidis en corynebacteria, en vaak (in ongeveer 20% van de algemene populatie) met Staphylococcus aureus, dit is de belangrijkste drager van dit belangrijke pathogeen. De gezonde sinussen zijn steriel. De keelholte (keel) wordt normaal gekoloniseerd door streptokokken en verschillende Gram-negatieve coccen. Soms koloniseren pathogenen zoals Streptokokkenpneumoniae, Streptococcus pyogenes, Haemophilus influenzae en Neisseriameningitidis de keelholte.,
de onderste luchtwegen (trachea,bronchiën en longweefsels) zijn vrijwel vrij van micro-organismen,voornamelijk vanwege de efficiënte reinigende werking van het ciliedepithelium dat het darmkanaal voert. Elke bacterie die de onderste ademhalingtractzijn naar boven geveegd door de werking van de mucociliary deken die lijnenbronchi, vervolgens worden verwijderd door hoesten, niezen, slikken,enz. Als het epitheel van de luchtwegen beschadigd raakt, zoals inbronchitisof virale pneumonie, kan het individu vatbaar worden voor infectie door pathogenen zoals H. influenzae orS.,pneumoniae uit de nasofarynx.
normale Flora van de UrogenitalTractUrine is normaal steriel, en aangezien de urinewegen om de paar uur met urine worden gespoeld, hebben micro-organismen problemen bij het verkrijgen en vaststellen van de urinewegen. De flora van de anterieure urethra, zoals meestal aangegeven door urinekweken, suggereert dat het gebied bewoond wordt door een enigszins consistente normale flora bestaande uit Staphylococcus epidermidis,Enterococcusfaecalis en enkele Alfa-hemolytische streptokokken. Hun aantallen zijn echter niet talrijk. Daarnaast zijn er enkele enterische bacteriën (bijv. E.,coli, Proteus) en corynebacteriën, die waarschijnlijk verontreinigingen uit de huid,vulvaor rectum, kan af en toe worden gevonden op de voorste urethra.
de vagina wordt kort na de geboorte gekoloniseerd met corynebacteriën,stafylokokken, streptokokken, E. coli en een melkzuurbacteriumhistorisch genaamd “Doderlein’ s bacillus” (Lactobacillus acidophilus). Tijdens het reproductieve leven, van de puberteit tot de menopauze, bevat het vaginale epitheliumglycogeen als gevolg van de acties van circulerende oestrogenen. Doderlein ‘ s acilluspredomineert, in staat zijn om het glycogeen te metaboliseren tot melkzuur., Thelactic acid en andere producten van het metabolisme remmen kolonisatie doorallexcept deze lactobacillus en een select aantal melkzuurbacteriën.De resulterende lage pH van het vaginale epitheel voorkomt vestiging door de meeste andere bacteriën en de potentieel pathogene gist, Candidaalbicans.Dit is een treffend voorbeeld van het beschermende effect van de normale bacterieflora voor hun menselijke gastheer.
Figuur 5. Een Lactobacillus soort, mogelijk Doderlein ‘ s bacillus, in combinatie met een vaginale epitheliale cel.,
normale flora van de Oralcavitity de aanwezigheid van nutriënten, epitheliaale resten en afscheidingen maakt de Zuid een gunstige habitat voor een grote verscheidenheid aan bacteriën. Oralbacteriaincludestreptokokken, lactobacillen,stafylokokken en corynebacteria, met een groot aantal anaëroben, vooral bacteroides.
de mond vertoont een opeenvolging van verschillende ecologische situatiesin het huis, en dit komt overeen met veranderingen in de samenstelling van de normalflora., Bij de geboorte bestaat de mondholte uitsluitend uit de zachte weefsels van de lippen, wangen, tong en gehemelte, die vochtig worden gehouden door de afscheidingen van de speekselklieren. Bij de geboorte is de mondholte steriel, maar snelwerd gekoloniseerd uit de omgeving, met name van de moeder inde eerste voeding. Streptococcus salivarius is dominant enmake 98% van de totale orale flora tot het verschijnen van de tanden(6 – 9 maanden bij mensen). De uitbarsting van de tanden tijdens het eerste jaar leidt tot kolonisatie door S. mutans en S. sanguis.,Deze bacteriën vereisen een niet-ontvettend (niet-epitheliaal) oppervlak om te koloniseren. Ze zullen blijven bestaan zolang de tanden blijven. Andere stammen van streptokokkenhier sterk aan het tandvlees en wangen, maar niet aan de tanden. De vorming van het gingivale spleetgebied (ondersteunende structuren van de tanden)verhoogt de habitat voor de verscheidenheid van anaërobe soorten gevonden. De complexiteitvan de orale flora blijft met de tijd toenemen, en bacteroides enspirochetes koloniseren rond de puberteit.
Figuur 6. Variousstreptokokken in een biofilm in de mondholte.,
de normale bacteriële flora van de mondholte profiteert duidelijk van hun gastheer, die nutriënten en habitat levert. Er kunnen ook voordelen zijn voor thehost. De normale flora bezetten beschikbare kolonisatieplaatsen, die het moeilijker maken voor andere micro-organismen (niet-inheemse soorten) om te worden opgericht. Ook draagt de orale flora bij aan de voeding van de gastheer door de synthese van vitamines, en ze dragen bij aan de immuniteit door het induceren van lage niveaus van circulerende en secretorische antilichamen die kunnen kruisen met pathogenen., Ten slotte oefenen de orale bacteriën microbiële antagonisme uit tegen niet-inheemse soorten door de productie van remmende stoffen zoals fatty zuren,peroxiden en bacteriocinen.
anderzijds is de orale flora de gebruikelijke oorzaak van verschillende orale ziekten bij de mens, waaronder abcessen, cariës, gingivitis en parodontitis. Als orale bacteriën kunnen krijgen ingang indeeper weefsels, kunnen ze abcessen van alveolaire bot,long, hersenen, of de extremiteiten veroorzaken. Dergelijke infecties bevatten gewoonlijk mengsels van bacteriën met Bacteroides melaninogenicus die vaak een dominante rol spelen.,Als orale streptokokken worden ingebracht in wonden gemaakt door dentalmanipulatie of behandeling,kunnen ze zich houden aan hartkleppen en initiatesubacute bacteriële endocarditis.
Figuur 7. Kolonies van E. coli groeien op EMB agar.
NormalFlora van het maag-darmkanaal de bacteriële flora van het maagdarmkanaal van dieren is uitgebreider bestudeerd dan die van enige andere plaats. De samenstelling verschilt metweenverschillende diersoorten, en binnen een diersoort., Bij de mens zijn er verschillen in de samenstelling van de flora die worden beïnvloed door leeftijd, voeding, culturele omstandigheden en het gebruik van antibiotica. Delattergreatly verstoort de samenstelling van de darmflora.
in het bovenste deel van het maagdarmkanaal van volwassen mensen bevat de slokdarm alleen de bacteriën die met speeksel en voedsel zijn ingeslikt. Door de hoge zuurgraad van het maagsap kunnen zeer weinig bacteriën (voornamelijk zuur-verdraagbare lactobacillen)uit de normale maag worden gekweekt. Echter, ten minste de helft van de bevolking in de Verenigde Staten wordt gekoloniseerd door een pathogene bacterie,Helicobacterpylori., Sinds de jaren 1980 is deze bacterie bekend alsde oorzaak van maagzweren, en het is waarschijnlijk ook een oorzaak van maag-en duodenale kanker. De Australische microbioloog Barry Marshall ontving in 2005 de Nobelprijs voor Fysiologie en geneeskunde, voor het demonstreren van de relatie tussen Helicobacter en gastriculcers.
Figuur 8. Helicobacterpylori. ASM
de proximale dunne darm heeft een relatief dunne Gram-positiveflora, die voornamelijk bestaat uit lactobacillen en Enterococcus faecalis. Dit gebied heeft ongeveer 105-107 bacteriën per mloffluid., Het distale deel van de dunne darm bevat een groter aantal bacteriën (108/ml) en extra soorten, waaronder coliformen (E. coli andrelatives)en Bacteroides, naast lactobacillen en enterococcen.
Deflora van de dikke darm (colon) is kwalitatief vergelijkbaar met die in de ontlasting. Populaties van bacteriën in de dikke darm bereiken niveaus van 1011 / mlfeces., Coliformen worden meer prominent, en enterococcen, clostridia enlactobacillen kunnen regelmatig worden gevonden, maar de overheersende soorten zijn anaerobicbacteriën en anaerobe melkzuurbacteriën in het geslacht Bifidobacterium(Bifidobacterium bifidum). Deze organismen kunnen groter zijn dan E. coliby 1.000: 1 tot 10.000: 1. Soms kunnen significante aantallen anaerobicmethanogenen (tot 1010/gm) in de groep van mensen verblijven. Dit is onze enige directe associatie met archaea als normalflora. De spreiding van de incidentie van bepaalde bacteriën in het grootste deel van de mens wordt weergegeven in Tabel 4 hieronder.
Tabel 4., Bacteriën gevonden in de grote darm van mensen.,etani
bij de geboorte is het gehele darmkanaal steriel, maar bacteriën komen binnen met het eerste voer. De eerste koloniserende bacteriën variëren met de voedselbron van het kind. Bij zuigelingen die borstvoeding krijgen, nemen bifidobacteriën meer dan 90% van de totale darmbacteriën voor hun rekening. Enterobacteriacea en enterococcen zijn regelmatig aanwezig, maar in lage verhoudingen, terwijl Bacteroides, stafylokokken, lactobacillen en clostridia praktisch afwezig zijn. Intle-fedinfants, bifidobacteriën zijn niet overheersend., Wanneer de borst-gevoede infantsareswitched aan een dieet van koemelk of vast voedsel, worden bifidobacteriaprogressivelyjoined door enterics, bacteroides, enterococcci lactobacilli en clostridia. Blijkbaar bevat moedermelk een groeifactor die de groei van bifidobacteriën verrijkt, en deze bacteriën spelen een belangrijke rol bij het voorkomen vancolonisatie van het darmkanaal van het kind door niet-inheemse ofpathogenicspecies.
figuur 9. Clostridiumdifficile. Gramvlek. De groei van “C. diff” in het darmaltract wordt normaal in toom gehouden door andere leden van de normale flora.,Wanneer antibiotica gegeven voor andere infecties bijkomende schade aan de normale darmflora veroorzaken, kan het clostridium in staat zijn om “uit te groeien”en een ernstige diarree syndroom genaamd pseudomembranouscolitis produceren. Dit is een voorbeeld van een “antibioticum geïnduceerde diarree”.
De samenstelling van de flora van het maag-darmkanaal varieert zowel in het darmkanaal (op longitudinale niveaus) als in het darmkanaal (op horizontaal niveau) waar bepaalde bacteriën zich hechten aan het gastro-intestinale epithelium en andere in het lumen voorkomen., Er is vaak een zeer nauwe associatie tussen specifieke bacteriën in het intestinale ecosysteem en Specifieke guttissues of cellen (bewijs van weefseltropisme en Specifieke hechting).Gram-positieve bacteriën, zoals de streptokokken en lactobacillen, worden gedacht om zich te hechten aan het gastro-intestinale epitheel met behulp van polysaccharidecapsules of celwand teichoic zuren te hechten aan specifieke receptoren op de epitheliale cellen. Gramnegatieve bacteriën zoals de enterische kunnen zich hechten door middel van specifieke fimbriae die binden aan glycoproteïnen op het oppervlak van de epitheliale cel.,
in het darmkanaal zien we het grootste effect van de bacteriële flora op hun gastheer. Dit komt door hun grote massa en nummers. Van bacteriën in het menselijke maag-darmkanaal is aangetoond dat zij vitamines produceren en anderszins kunnen bijdragen aan voeding en spijsvertering. Maar hun belangrijkste effecten zijn in hun vermogen om hun gastheer te beschermen tegen vestiging en infectie door alienmicroben en hun vermogen om de ontwikkeling en de activiteit van de immunologische weefsels te stimuleren.
aan de andere kant, sommige bacteriën in de dikke darm (bijv., Bacteroides) zijn getoond om metabolites te produceren die carcinogeen zijn, en er kan an increased weerslag van darmkanker verbonden aan deze bacteriën zijn.Veranderingen in de GI flora veroorzaakt door slechte voeding of verstoring met antibiotica kan leiden tot verschuivingen in de bevolking en kolonisatie doornonresidenten die leidt tot gastro-intestinale ziekte.
hoofdstuk vervolg
vorige pagina