den normala bakteriefloran hos människor (sidan 3)
(detta kapitel har 5 sidor)
© Kenneth Todar, PhD
sammansättningen av den normala floran
den normala floran hos människor är mycket komplexa och består av merän 200 arter av bakterier. Sminken av den normala floran kan varapåverkas av olika faktorer, inklusive genetik, ålder, kön, stress,näringochdiet hos individen.,
tre utvecklings förändringar hos människor, avvänjning, utbrott av tänderna, och uppkomsten och upphörande av äggstocksfunktioner, alltid påverka sammansättningen av det normalaflori tarmkanalen, munhålan, respektive vagina.Men inom gränserna för dessa fluktuationer, bakterie floraofhumans är tillräckligt konstant för en ge allmän beskrivning avsituationen.
en människa först koloniseras av en normal flora vid tidpunkten förfödelse och passage genom förlossningskanalen., I livmodern, fostretär steril, men när moderns vatten bryts och födelseprocessenbörjar, så kolonisering av kroppsytorna. Hantering och matning av barnet efter födseln leder till etablering av astabel normal flora på huden, munhålan och tarmkanalen ICA 48 timmar.
det har beräknats att en mänsklig vuxen hus ca 1012bakterier på huden, 1010 i munnen och 1014i mag-tarmkanalen. Det senare numret är långt överantalet eukaryota celler i alla vävnader och organ som består av en människa.,De dominerande bakterierna på ytorna avmänsklig kropp listas i tabell 3. Informella namn identifierar bakterieni denna tabell.Formella taxonomiska namn på organismer anges i Tabell 1.
Tabell3.Dominerande bakterier på olika anatomiska platser hos vuxna.,ci, clostridia, methanogens
Normal Flora of the Skin Theadulthuman is covered with approximately 2 square meters of skin., Densityoch sammansättningen av den normala floran i huden varierar med anatomicallocale.Den höga fukthalten i axillan, ljumsken och områdena mellan detoessstödjer aktiviteten och tillväxten av relativt höga densiteter avbaktericeller, men densiteten hos bakteriepopulationer på de flesta andra platser är mycket låg, i allmänhet i 100s eller 1000s per kvadrat cm. De flesta bakterier påHuden är sekvestrerad i svettkörtlar.,
hudmikroberna som finns i de flestasuperficiallayers av epidermis och de övre delarna av hårsäckarna ärgram-positiva kocker (Staphylococcus epidermidis och Micrococcus.) och corynebacteria såsom Propionibacteriumsp. Dessa är i allmänhet icke-patogena och anses vara commensala, även om mutualistiska och parasitiska roller har tilldelats dem. Till exempel producerar stafylokocker och propionibakterier fettasyror som hämmar tillväxten av svampar och jäst påhud., Men ompropionibacterium acnes, anormal invånare i huden, blirspänd i hårsäcken, kan det växa snabbt och orsaka inflammationandacne.
Ibland är potentiellt patogena Staphylococcus aureushittad i ansiktet och händerna hos individer som är nasalcarriers. Detta beror på att ansiktet och händerna sannolikt kommer att bliinokuleras med bakterierna på nasala membran. Sådana individerkan autoinokulera sig med patogenen eller sprida den till andraindivider eller livsmedel.,
Normal Flora avkonjunktivaen mängd bakterier kan odlas från den normala konjunktiva, menantalet organismer är vanligtvis små. Staphylococcus epidermidisand vissa coryneforms (Propionibacteriumacnes) är dominerande. Staphylococcusaureus, vissa streptokocker, Haemophilus sp. och Neisseriasp. ibland hittas. Konjunktiva hålls fuktig och hälsosamtde kontinuerliga sekretionerna från lachrymalkörtlarna. Blinkande våtservetter theconjunctiva var några sekunder mekaniskt tvätta bort främmande föremål, inklusive bakterier., Lachrymal sekretioner (tårar) innehåller ocksåbaktericidalaämnen inklusive lysozym. Det finns liten eller ingen möjlighet formikroorganismerför att kolonisera konjunktiva utan speciella mekanismer för att fästa påepiteliala ytor och viss förmåga att motstå attack av lysozym.
patogen som infekterar bindhinnan (t.ex. Neisseria gonorrhoeae ochchlamydiatrachomatis) tros kunna fästa specifikt på konjunktivalepitelium. Nyfödda spädbarn kan vara särskilt benägna att bakteriellafäste., Eftersom Chlamydia och Neisseria kan varapresent på livmoderhals – och vaginalepitelet hos en smittad mor, kan silvernitrat eller ett antibiotikum sättas in i nyfödda ögon för att undvika infektion efter passage genom förlossningskanalen.
Figure4. Kolonier av Propionibacteriumacnes, finns på hud och bindhinnan.
normal Flora av Andningsorganentrakta ett stort antal bakteriearter koloniserar övre andningsorganetdrag (nasofarynx)., Nares (näsborrar) är alltid kraftigt koloniserade, främst med Stafylokockusepidermidis och corynebacteriaen, och ofta (i ca 20% avallmänbefolkning) med Staphylococcus aureus, detta är maincarriersiten av denna viktiga patogen. De friska bihålorna är däremotsterila. Svalget (halsen) koloniseras normalt av streptokocker och olika gramnegativa kocker. Ibland patogener såsom Streptococcuspneumoniae, Streptococcus pyogenes, Haemophilus influenzae och neisseriameningitidis kolonisera svalget.,
de nedre luftvägarna (luftstrupe,bronker och lungvävnader) är praktiskt taget fri från mikroorganismer,främst på grund av den effektiva rengöringsverkan av ciliatedepitheliumsom leder kanalen. Eventuella bakterier som når den nedre andningsorganentrakt sopas uppåt genom verkan av den mukociliära filten som linestebronchi, som ska avlägsnas därefter genom hosta, nysning,sväljning etc. Om luftvägsepitelet blir skadat, som ibronkiteller viral lunginflammation, kan individen bli mottaglig för infektionav patogener som H. influenzae orS.,pneumoniae fallande från nasofarynx.
normal Flora av Urogenitaltrakturin är normalt steril, och eftersom urinvägarna spolas medurin några timmar, mikroorganismer har problem att få tillgång ochblir etablerade. Floran i den främre urinröret, som indikeratprincipligen urinkulturer, tyder på att området min bebos av arelativtkonsistent normalflora bestående av Staphylococcus epidermidis, Enterococcusfaecalis och vissa alfa-hemolytiska streptokocker. Deras antal är dock inte mycket. Dessutom har vissa enteriska bakterier (t. ex. E.,coli, Proteus) och corynebacteria, som förmodligen är föroreningar från huden, vulvaor rektum, kan ibland hittas vid den främre urinröret.
slidan blir koloniserade snart efter födseln med corynebacteria,stafylokocker, streptokocker, E. coli, och en mjölksyra acidbacteriumhistoricallynamed ”Doderlein är bacillus” (Lactobacillus acidophilus). Underreproduktivt liv, från puberteten till klimakteriet, den vaginala epiteliuminnehållerglykogen på grund av verkan av cirkulerande östrogener. Doderlein’sbacilluspredominates, att kunna metabolisera glykogen till mjölksyra., Thelactic acid och andra produkter av metabolism hämmar kolonisering byallexcept denna lactobacillus och ett utvalt antal mjölksyrabakterier.Den resulterande låga pH-värdet i det vaginala epitelet förhindrar establishmentbymost andra bakterier samt potentiellt patogena jäst, Candidaalbicans.Dettaär ett slående exempel på den skyddande effekten av den normala bakterienflora för deras mänskliga värd.
Figure5. En Lactobacillus Art, möjligtdoderleins bacillus, i associationmed en vaginal epitelcell.,
Normal Flora av Oralcavitnärvaron av näringsämnen, epitelskräp och sekret gör demungdom en gynnsam livsmiljö för en stor mängd olika bakterier. Oralbacteriainclude streptokocker, laktobaciller,stafylokocker och corynebacteria, medett stort antal anaerober, särskilt bacteroides.
munnen presenterar en rad olika ekologiska situationerålder, och detta motsvarar förändringar i normalflora sammansättning., Vid födseln består munhålan enbart av de mjuka vävnadernaav läpparna, kinderna, tungan och gommen, som hålls fuktiga av dessa utsöndringarav spottkörtlarna. Vid födseln är munhålan steril men snabbtblir koloniserad från miljön, särskilt från moderen iDen första utfodringen. Streptococcus salivarius är dominerande ochkan göra upp 98% av den totala orala floran tills tänderna uppträder (6 – 9 månader hos människor). Utbrottet av tänderna under det första åretleder till kolonisering av S. mutans och S. sanguis.,Thesebacteria kräver en nondesquamating (nonepithelial) yta för tocolonize. De kommer att bestå så länge tänderna kvarstår. Andra stammar avstreptococciadhere starkt till tandköttet och kinderna men inte till tänderna. Skapandet av gingivalspaltsområdet (stödstrukturer av tänderna)ökar livsmiljön för de olika anaeroba arter som finns. Komplexiteten hos den orala floran fortsätter att öka med tiden, och bacteroides ochspirochetes koloniserar runt puberteten.
Figure6. Olikastreptokocker i en biofilm i munhålan.,
den normala bakteriefloran i munhålan drar klart nytta av sin värd som tillhandahåller näringsämnen och livsmiljö. Det kan finnas fördelar, liksom tillvärd. Den normala floran upptar tillgängliga koloniseringsställen som gör det svårare för andra mikroorganismer (icke-glupande arter) att bli etablerade. Den orala floran bidrar också till värdnäring genomsyntesen av vitaminer, och de bidrar till immunitet genom att inducera låga nivåer av cirkulerande och sekretoriska antikroppar som kan korsa reaktionmed patogener., Slutligen utövar de orala bakterierna mikrobiell antagonismnonindigenous arter genom produktion av hämmande ämnen somfettsyror,peroxider och bakteriociner.
å andra sidan är den orala floran den vanliga orsaken till olikaorala sjukdomari människor, inklusive abscesser, tandkaries, gingivit och periodontal sjukdom. Om orala bakterier kan få inträde idjupare vävnader, kan de orsaka abscesser av alveolärt ben,lunga, hjärna eller extremiteter. Sådana infektioner innehåller vanligtvis blandningar avbakteriermed Bacteroides melaninogenicus spelar ofta en dominerande roll.,Om orala streptokocker införs i sår som skapas av dentalmanipulation eller behandling,kan de hålla sig till hjärtklaffar ochinitiativsubakut bakteriell endokardit.
Figure7. Coloniesof E. coli växer på EMB agar.
NormalFlora imag-tarmkanalen bakteriefloran i mag-tarmkanalen (gi) av djur har studerats merextensivt än på någon annan plats. Sammansättningen skiljer sig åtväxtolika djurarter, och inom en djurart., Hos människor, därär skillnader i sammansättningen av floran som påverkas avålder, kost, kulturella förhållanden och användningen av antibiotika. Thelattergreatly stör sammansättningen av tarmfloran.
i övre GI-kanalen hos vuxna människor innehåller matstrupen barabakterier som sväljs med saliv och mat. På grund av den höga surhetsgraden avmagsaften, mycket få bakterier (huvudsakligen syratolerantalaktobaciller)kan odlas från normal mage. Emellertid minst hälftenbefolkning i USA koloniseras av en patogen bakterie, Helicobacterpylori., Sedan 1980-talet har denna bakterie varit känd för att varaorsaken till magsår, och det är förmodligen en orsak till gastrisk ochduodenal cancer också. Den australiensiska mikrobiologen Barry Marshall mottog Nobelpriset i fysiologi och medicin 2005, fördemonstrerar förhållandet mellan Helicobacter och gastriculcers.
figur 8. Helicobacterpylori. ASM
den proximala tunntarmen har en relativt gles Grampositivflora, som huvudsakligen består av laktobaciller och Enterococcus faecalis. Denna region har cirka 105-107 bakterier per mloffluid., Den distala delen av tunntarmen innehåller större antaletav bakterier (108/ml) och ytterligare arter, inklusivecoliforms (E. coli andrelativ)och Bacteroides, förutom laktobaciller och enterokocker.
floran i tjocktarmen (kolon) är kvalitativt lik denfoundin avföring. Populationer av bakterier i tjocktarmen når nivåer av 1011 / mlfeces., Koliformer blir mer framträdande, och enterokocker, clostridia ochlaktobaciller kan hittas regelbundet, men de dominerande arterna äranaerobicbacteroidesoch anaeroba mjölksyrabakterier i släktet Bifidobacterium (Bifidobacterium bifidum). Dessa organismer kan överträffa E. coliby 1 000: 1 till 10 000: 1. Ibland kan ett betydande antal anaerobicmetanogener (upp till 1010/gm) finnas ikolonn av människor. Detta är vår enda direkta förening med archaea som normalflora. Förekomsten av vissa bakterier i den storatarmarnaav människor visas i Tabell 4 nedan.
tabell 4., Bakterier som finns i denstora tarmarnaav människor.,etani
vid födseln är hela tarmkanalen steril, men bakterier kommer inmed det första foderet. De initiala koloniserande bakterierna varierar med fotenbarnets källa. I ammade spädbarn står bifidobakterier förmer än 90% av de totala tarmbakterierna. Enterobacteriaceaeoch enterokocker är regelbundet närvarande, men i låga proportioner, medanbakteroider, stafylokocker, laktobaciller och clostridier är praktiskt taget frånvarande. Inbottle-fedinfants, bifidobakterier är inte dominerande., När ammade spädbarnförvisades till en diet av komjölk eller fast mat, är bifidobakterier fortlöpande förenade med enterik, bakterieider, enterokocker laktobaciller ochklostridier. Tydligen innehåller bröstmjölk en tillväxtfaktor som berikarförtillväxt av bifidobakterier, och dessa bakterier spelar en viktig roll för attförhindrakolonisering av spädbarnets tarmkanal av icke inhemska ellerpatogena arter.
Figure9. Clostridiumdifficile. Gramfläck. Tillväxten av ”C. diff” i tarmarnatrakt hålls normalt i kontroll av andra medlemmar av den normala floran.,När antibiotika ges för andra infektioner orsakar säkerhetsskador påden normala tarmfloran kan clostridium kunna ”växa ut” och producera ett allvarligt diarrésyndrom som kallas pseudomembranouscolit. Detta är ett exempel på en”antibiotikainducerad diarrésjukdom”.
sammansättningen av floran i mag-tarmkanalen varierarlängre tarmkanalen (vid längsgående nivåer) och över tarmkanalen (vid horisontell nivå) där vissa bakterier fäster vid mag-tarmkanalenpiteliumoch andra förekommer i lumen., Det finns ofta en mycket närassociationmellan specifika bakterier i tarmekosystemet och specifika guttissues eller celler (bevis på vävnads tropism och specifik vidhäftning).Grampositiva bakterier, såsom streptokocker och laktobaciller, ärtänkta att hålla sig till det gastrointestinala epitelet med hjälp avpolysackaridekapslar eller cellväggteichoesyror för att fästa vid specifika receptorer på epitelcellerna. Gramnegativa bakterier som theenteric kan fästas med hjälp av specifika fimbriae sombindto glykoproteiner på epitelcellytan.,
det är i tarmkanalen att vi ser den största effekten avbakteriell flora på deras värd. Detta beror på deras stora massa ochnummer. Bakterier i det mänskliga mag-tarmkanalen har visat sig produceravitaminer och kan annars bidra till näring och matsmältning. Men deras viktigaste effekter är ideras förmåga att skydda sin värd från etablering ochinfektion av Alien mikrober och deras förmåga att stimulera utvecklingen ochaktiviteten hos de immunologiska vävnaderna.
å andra sidan, några av bakterierna i tjocktarmen (t. ex., Bacteroides) har visats attproducera metaboliter som är cancerframkallande, och det kan finnas en ökad förekomst av koloncancer i samband med dessa bakterier.Förändringar i GI-floran som orsakas av dålig näring eller störningmed antibiotika kan orsaka förändringar i populationer och kolonisering avinonresidenter som leder till gastrointestinal sjukdom.
kapitlet fortsatte
föregående sida