Презентация на тему МИКРОБНАЯ ЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА

по крайней мере 160 видов, распространенных у всех людей,

и 57 видов, которые обнаруживаются у более 90% индивидуумов

охарактеризовано более 1000 видов микроорганизмов, относящихся к 30 классам
(~30 % общего количества, обитающих в кишечнике)

преобладают бактерии 4 типов:
Firmicutes (60-80%), Bacteroidetes (15-30%), Actinobacteria (от 2-10% до 25%), Proteobacteria (1-2%)

основные бактериальные группы и роды кишечника европейца:
Eubacterium rectale - Clostridium coccoides (28%), Clostridium leptum (25,2%), Bacteroides (8,5%), Bifidobacterium (4,4%), Atopobium (3,1%), Lactobacillus - Enterococcus (1,3%)

6 национальностей:
датчане
испанцы
итальянцы
французы
американцы
японцы

между индивидуумом и внешней средой

Разбалансировка кишечной микробиоты может приводить

к дисфункции и к болезням

на фоне улучшения качества и повышения продолжительности жизни населения

появились новые и получили распространение редкие заболевания. Полагают, что это связано с драматическими изменениями в составе микробиоты человека

Причины?

детстве с инфекционными агентами, симбиотическими микроорганизмами, паразитами, приводит к

увеличению частоты аллергических заболеваний, связанных с «неправильным» развитием иммунной системы

Сформулирована: Дэвид Страчан (David Strachan), 1989 год
«Family size, infection and atopy: The first decade of the 'hygiene hypothesis» («Сенная лихорадка, гигиена и величина семьи») / British Medical Journal 

«За последнее столетие уменьшение величины семей, улучшение бытовых условий и более высокие стандарты личной гигиены уменьшили вероятность перекрестного инфицирования в семьях. Это, возможно, привело к более широкому распространению аллергических болезней…»

Используется для объяснения пищевой аллергии и широкого спектра других аутоиммунных заболеваний (сахарного диабета 1 типа, рассеянного склероза), воспалительных заболеваний кишечника, некоторых видов рака, болезни Альцгеймера

аутоиммунными заболеваниями;
заболеваемость аллергией и аутоиммунными заболеваниями в городах значительно

выше, чем в сельской местности;
люди из слаборазвитых стран страдают иммунными заболеваниями редко, но когда они переселяются в развитые страны, вероятность заболевания резко возрастает;
дети из многодетных семей болеют меньше единственных детей в семье;
люди, жившие в доиндустриальную эпоху, болели меньше современников

Положения:
микробная экспозиция в ранний период жизни защищает от аллергий и аутоиммуных заболеваний;
распространенность аллергических заболеваний у детей в развитых странах продолжает расти, они «слишком чистые», а за прогресс в общественной гигиене приходится расплачиваться аллергией;

нужны не микроорганизмы, вызывающие детские инфекции (или другие инфекции,

возникшие относительно недавно – в последние 10 тыс. лет), а микробы, которые эволюционировали одновременно с иммунной системой млекопитающих, и человек стал настолько зависим от них, что в их отсутствие его иммунная система не может ни развиваться, ни функционировать нормально;

эти микроорганизмы, наиболее вероятно, включают древние виды бактерий, существовавшие в той же среде, что и человек; бактерии, населяющие кожу, пищеварительный тракт и дыхательные пути человека и живущего с ним животных; вирусы и гельминты, вызывающие состояние хронической инфекции или носительства, которые смогли выработать специфические иммунорегуляторные взаимоотношения с иммунной системой человека

цитокины, рецепторы главного комплекса гистосовместимости и факторы роста, необходимые

для иммунного ответа;

реципрокное ингибирование между иммунными ответами: сильный иммунный ответ против определенных антигенов микробов – «старых друзей» ослабляет ответ против аутоантигенов и аллергенов пищевых продуктов

Механизмы действия микроорганизмов – «старых друзей»

иммунной системы является разнообразие и динамика бактерий, населяющих кишечник

и другие отделы организма, а не стабильная колонизация определенными видами;

иммунная система эмбриона схожа с компьютером, в котором имеются программы, но отсутствуют данные. Во время гестации и в раннем детском возрасте при контакте с различными микроорганизмами формируется «база данных», которая позволяет иммунной системе распознавать вредные агенты и реагировать на них, а после устранения опасности возвращаться в нормальное состояние;

в отношении аллергических заболеваний важнейшими временными точками микробной экспозиции являются ранний период внутриутробного развития, более поздние сроки гестации, а также первые дни и месяцы после рождения

в одном поколении, снижается вероятность их вертикальной передачи следующему

поколению;

вертикальная передача

горизонтальная передача

уменьшение горизонтальной передачи микроорганизмов на фоне изменения экологии человека не позволяет преодолеть последствия низкой вертикальной передачи и создает феномен «возрастной когорты»

чужеродные антигены, которые опосредуются Т-хелперами 2 типа (Th2), продуцирующими

IL-4, IL-5, IL-6, IL-13 и IgE

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕОРИИ «ГИГИЕНЫ»

Иммунный ответ с доминированием Th2-фенотипа связан с частым использованием антибиотиков, западным образом жизни, городской средой, диетой, повышенной чувствительностью к клещам, домашней пыли и тараканам.

Бактерии и вирусы вызывают иммунный ответ, опосредуемый Т-хелперами 1 типа (Th1), характеризующийся секрецией IL-2, интерферона-γ и фактора некроза опухолей.

Th1- и Th2-ответы являются реципрокно ингибиторными (при активации одного другой подавляется). Аллергические заболевания развиваются вследствие недостаточной стимуляции Th1-звена, способствующего развитию клеточного иммунитета, и избыточной стимуляции Th2-звена, которое отвечает за гуморальный иммунитет.

Факторами, способствующими преобладанию Th1-фенотипа, являются наличие старших братьев или сестер, большой размер семьи, раннее посещение детских коллективов, инфекции (туберкулез, корь), проживание в сельской местности и контакт с животными.

и увеличивается количество аутореактивных Т-клеток (повышается риск развития аутоиммунных

заболеваний);

у мышей NOD, со спонтанно развивающимся сахарным диабетом, риск возникновения этого заболевания можно значительно снизить, если инфицировать их гельминтом Schistosoma mansoni;

безмикробных мышей и мышей SPF (с гарантированным отсутствием определенного патогена) можно защитить от развития бронхиальной астмы, индуцированной с помощью ингаляции аэрозоля овоальбумина (аллергическое воспаление), при раннем воздействии симбиотических микроорганизмов;

экспозиция вирусам может снижать риск развития сахарного диабета 1 типа, при этом ключевое значение имеет время экспозиции. Ранний контакт с вирусами семейства Коксаки, ротавирусами, вирусом лимфоцитарного хориоменингита оказывает протекторный эффект, но если животные впервые сталкиваются с этими вирусами в более позднем возрасте (например, при отлучении от матери), у них повышается риск развития аутоиммунных заболеваний

ТЕОРИЯ «ГИГИЕНЫ»: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ

аллергические заболевания по сравнению со сверстниками из семей, занимающихся

другой деятельностью; аллергический ринит и бронхиальная астма реже развиваются у детей, подвергающихся высокому воздействию бактериального эндотоксина (Braun-Fahrlander et al., 2002).

улучшение гигиенических условий в Гане (и других странах Африки) сопровождается ростом заболеваемости иммунологической патологией (Addo-Yobo et al., 2007)

проживание в городских условиях и высокий социально-экономический статус связаны с более высокой частотой бронхоспазма (Weinberg et al., 2000)

наличие в семье котов и/или собак защищает детей от аллергии, причем наблюдался аддитивный эффект с увеличением количества, видов и размеров домашних животных (Ownby et al., 2002)

ТЕОРИЯ «ГИГИЕНЫ»:
ДАННЫЕ ЭПИДИМИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

у детей (выборка – 1000 детей 7-8 лет) из семей, в которых посуду мыли ручным способом, риск развития аллергических заболеваний, в частности атопического дерматита, был на 43% ниже, чем у детей из семей, имеющих посудомоечную машину (Hesselmar et al., 2015)

путем контролируемого заражения личинками/яйцами гельминтов. Активно исследуется при аутоиммунных

заболеваниях (болезнь Крона, рассеянный склероз, бронхиальная астма, др.) и заболеваниях другого происхождения (ишемическая болезнь сердца, атеросклероз). Помимо гельминтов, в качестве потенциального метода лечения аутоиммунных и аллергических заболеваний изучаются другие инфекционные организмы, в частности простейшие.

пробиотики не могут заново «познакомить» кишечник с микробами; терапевтически значимые бактерии пока не установлены; изменение образа жизни может повысить микробную экспозицию, однако соотношение пользы и риска данного подхода не известно

естественные роды, длительное грудное вскармливание, физический контакт между братьями и сестрами, игры на свежем воздухе «в грязи» и т. д. способствуют снижению риска аллергических заболеваний;

отсутствуют доказательства, что снижение общепринятых стандартов чистоты и гигиенических мероприятий может повлиять на распространенность хронических аллергических заболеваний; однако это может повысить риск инфекционных заболеваний

колонизирующий желудок
регуляция продукции гормонов
регуляция кислотности (рН)
снижение заболеваемости язвенной

болезнью
и раком желудка

увеличение частоты рефлюксной эзофагеальной болезни, пищевода Баррета, аденокарциномы пищевода

развитие у детей ожирения, сахарного диабета 2 типа, метаболического синдрома – ???
регуляция синтеза адипокинов на стадии роста и развития

детском возрасте бронхиальной астмы, аллергического ринита, кожных аллергических заболеваний
увеличение

риска развития в детском возрасте аллергических заболеваний

Распространенность (%) H. pilory в желудке жителей США в зависимости от возраста

Распространенность H. pilory в желудке жителей США и Западной Европы
40-60 лет назад достигала 80 %,
сейчас <10 %

более доминирующую роль играл в определенном биотопе исчезающий микроорганизм,

тем более заметна его потеря (в том числе на физиологическом уровне) и выше риск замены высоко вирулентным организмов

конкуренты

и эффективности кормления (прирост массы тела)
50-е годы ХХ века
эффект

тем выше, чем раньше начинать СТАТ

использование антибиотиков в качестве кормовых добавок в США и Западной Европе
сейчас запрещено!!!

эффект антибактериальных, но не антигрибковых препаратов