Микробиом кишечника: состав и функции кишечной микробиоты

Время чтения статьи: 8 мин.

Просмотрено: 7

Микробиом кишечника — это совокупность всех микроорганизмов, живущих в кишечнике человека, вместе с их генами, продуктами жизнедеятельности и взаимодействиями с организмом хозяина.

Проще говоря, микробиом — это не только сами бактерии, но и всё, что они делают: как они влияют на пищеварение, обмен веществ, иммунитет и даже настроение.

Состав микробиома кишечника

Состав микробиома кишечника — это чрезвычайно разнообразное сообщество микроорганизмов, которые обитают в кишечнике человека и находятся в сложном взаимодействии между собой и организмом хозяина.

У взрослого человека в кишечнике живет до 100 триллионов микробных клеток (примерно столько же, сколько клеток в самом организме), а их совокупный генетический материал в сотни раз превышает геном человека.

Основные группы микроорганизмов кишечного микробиома

1. Бактерии (около 90–95% микробиоты)

Главные представители и «архитекторы» кишечной экосистемы.
Основные бактериальные отделы (филы):

Филы бактерий	Основные роды	Основные функции
Firmicutes	Clostridium, Faecalibacterium, Ruminococcus, Lactobacillus, Eubacterium	Ферментация клетчатки, выработка короткоцепочечных жирных кислот (бутирата), защита слизистой
Bacteroidetes	Bacteroides, Prevotella, Parabacteroides	Расщепление сложных углеводов, регуляция иммунитета
Actinobacteria	Bifidobacterium, Collinsella	Синтез витаминов группы B, защита от патогенов, поддержание микробного баланса
Proteobacteria	Escherichia, Enterobacter, Helicobacter, Klebsiella	В норме немногочисленны; избыток связан с воспалением или дисбиозом
Verrucomicrobia	Akkermansia muciniphila	Разрушает слизь кишечника, поддерживает целостность слизистой оболочки, улучшает обмен веществ

В норме соотношение Firmicutes:Bacteroidetes примерно 1:1 или 2:1. Смещение в сторону Firmicutes часто связывают с ожирением, а в сторону Bacteroidetes — с похудением, хотя это лишь один из множества факторов.

2. Археи

Это древние микроорганизмы, подобные бактериям.
В кишечнике наиболее известный представитель — Methanobrevibacter smithii.
Он участвует в переработке водорода и метана, влияя на:

процессы брожения,
скорость кишечного транзита (метеоризм, запоры),
энергообмен.

3. Грибки (микромицеты)

Их гораздо меньше, чем бактерий, но они играют роль в поддержании микробного баланса.
Основные представители:

Candida (в малом количестве — нормальный житель; при избытке вызывает кандидоз),
Saccharomyces (в том числе S. boulardii — известный пробиотик),
Malassezia, Aspergillus, Cladosporium.

Грибы участвуют в обмене веществ и иммунных реакциях слизистой кишечника.

4. Вирусы (в т.ч. бактериофаги)

Вирусы составляют вирусом микробиома (вириом).
Большинство из них — бактериофаги, то есть вирусы, которые заражают бактерии и регулируют их численность.
Они помогают поддерживать баланс микробиоты и препятствуют чрезмерному росту отдельных видов бактерий.
Также присутствуют вирусы, поражающие человека, но в норме они контролируются иммунитетом.

5. Простейшие (одноклеточные эукариоты)

Некоторые из них — условно-патогенные (Blastocystis hominis, Entamoeba dispar), но при низкой численности могут быть нейтральными или даже выполнять регуляторные функции в микробной экосистеме.

Количественные ориентиры:

Тонкий кишечник — меньше бактерий (10³–10⁷ на 1 мл содержимого), в основном аэробные и факультативно-анаэробные.
Толстый кишечник — основная микробная масса (до 10¹² клеток/мл), преимущественно анаэробы.
Наибольшее разнообразие наблюдается в ободочной кишке.

Генетический потенциал микробиома

Совокупность генов всех микробов кишечника (метагеном) выполняет:

расщепление сложных полисахаридов,
синтез аминокислот, витаминов, жирных кислот,
модуляцию иммунных реакций,
участие в метаболизме лекарств и токсинов.

Ключевые «полезные» представители

Faecalibacterium prausnitzii — противовоспалительное действие.
Bifidobacterium longum, B. adolescentis — защита слизистой, синтез витаминов.
Akkermansia muciniphila — улучшает метаболизм, снижает воспаление.
Lactobacillus rhamnosus, L. plantarum — поддерживают кислотный баланс, препятствуют росту патогенов.

Нарушение состава микробиома

Изменение баланса (дисбиоз) может проявляться как:

снижение разнообразия микробов,
избыток Proteobacteria и Candida,
уменьшение Faecalibacterium и Bifidobacterium.

Это ассоциировано с ожирением, воспалительными заболеваниями кишечника, диабетом, синдромом раздраженного кишечника, аллергиями и нарушениями настроения.

Функции кишечной микробиоты

Кишечная микробиота выполняет множество важнейших функций, обеспечивая нормальное состояние пищеварительной, иммунной и нервной систем. Она активно участвует в расщеплении и переработке пищевых веществ, которые не могут быть переварены ферментами человека, превращая их в короткоцепочечные жирные кислоты, такие как бутират, ацетат и пропионат. Эти соединения служат источником энергии для клеток кишечной стенки, поддерживают ее целостность и способствуют нормальной работе кишечного барьера.

Кроме пищеварительной, микробиота выполняет и метаболическую функцию — она синтезирует витамины (в частности, витамины группы B и витамин K), аминокислоты и другие биологически активные соединения, влияющие на обмен жиров и углеводов. Благодаря этому она участвует в регуляции уровня глюкозы и холестерина в крови, а также в поддержании энергетического баланса организма.

Микробиота играет ключевую роль в формировании и работе иммунной системы. Она помогает обучать иммунные клетки распознавать потенциально опасные микроорганизмы и одновременно предотвращает чрезмерные воспалительные реакции. Сбалансированная микрофлора препятствует размножению патогенных бактерий, конкурируя с ними за питательные вещества и пространство, а также вырабатывая вещества с антимикробным действием.

Не менее важна и её связь с нервной системой. Между кишечником и мозгом существует тесная взаимосвязь — так называемая «ось кишечник-мозг». Микроорганизмы кишечника способны влиять на выработку нейромедиаторов, таких как серотонин, дофамин и гамма-аминомасляная кислота, тем самым воздействуя на настроение, стрессоустойчивость и качество сна.

Причины нарушения микрофлоры

Нарушение микрофлоры кишечника (дисбиоз) происходит при изменении соотношения полезных, условно-патогенных и патогенных микроорганизмов. Это состояние может быть вызвано множеством факторов.

Прием антибиотиков и других лекарств

Антибиотики уничтожают не только вредные, но и полезные бактерии.
Некоторые другие препараты (ингибиторы протонной помпы, слабительные, гормоны, противовоспалительные средства) также влияют на микробиоту.

Неправильное питание

Недостаток клетчатки, овощей и фруктов.
Избыток сахара, животных жиров и ультра обработанных продуктов.
Скудная или однообразная диета, голодания, переедание.

Хронический стресс и эмоциональное перенапряжение

Стрессовые гормоны изменяют моторику кишечника и кровообращение слизистой.
Это ослабляет барьерную функцию кишечника и способствует росту вредных бактерий.

Инфекции желудочно-кишечного тракта

Вирусные, бактериальные и паразитарные инфекции нарушают баланс микрофлоры.
После таких заболеваний восстановление микробиоты требует времени.

Гормональные изменения и эндокринные нарушения

Беременность, менопауза, заболевания щитовидной железы, прием гормональных препаратов могут изменять состав микробиоты.

Нарушение режима сна и недостаток физической активности

Недосып и малоподвижный образ жизни снижают разнообразие полезных бактерий и повышают уровень воспаления.

Вредные привычки

Курение, злоупотребление алкоголем и энергетиками угнетают рост полезной микрофлоры и повышают проницаемость кишечной стенки.

Экологические и бытовые факторы

Загрязненная среда, консерванты, пестициды, тяжелые металлы и бытовая химия могут воздействовать на состав микробиоты.

Особенности раннего развития у детей

Кесарево сечение (отсутствие контакта с материнской микрофлорой).
Искусственное вскармливание (недостаток полезных бактерий из грудного молока).

Нарушение микрофлоры кишечника — результат совокупного воздействия внешних и внутренних факторов. Для профилактики важно придерживаться разнообразного питания, избегать бесконтрольного приема антибиотиков, следить за режимом сна, снижать стресс и поддерживать активный образ жизни.

Симптомы дисбаланса микрофлоры

Симптомы дисбаланса микрофлоры кишечника (дисбиоза) проявляются по-разному, так как микробиота влияет не только на пищеварение, но и на работу иммунной, нервной и эндокринной систем. Признаки могут быть как со стороны желудочно-кишечного тракта, так и общими для всего организма.

Проблемы с пищеварением

Вздутие, метеоризм, ощущение переполненности после еды.
Нарушение стула — частые поносы, запоры или их чередование.
Тошнота, неприятный вкус во рту, изжога.
Повышенное газообразование и урчание в животе.

Боль и дискомфорт в животе

Спазмы или тянущие боли, чаще внизу живота.
Болезненность после приёма определённых продуктов.

Нарушение усвоения питательных веществ

Дефицит витаминов (особенно группы B, D, K).
Повышенная утомляемость, слабость, головокружения.
Сухость кожи, ломкость ногтей, выпадение волос.

Снижение иммунитета

Частые простуды, вирусные и бактериальные инфекции.
Медленное заживление ран.
Склонность к аллергическим реакциям.

Изменения со стороны кожи

Прыщи, высыпания, дерматиты, сухость кожи.
Обострение кожных заболеваний (экзема, псориаз).

Проблемы с весом и обменом веществ

Трудности с похудением или, наоборот, необъяснимый набор массы.
Повышенная тяга к сладкому и мучному.

Психоэмоциональные проявления

Раздражительность, тревожность, перепады настроения.
Утомляемость, ухудшение концентрации внимания.
Нарушения сна и бессонница.
Эти симптомы связаны с влиянием микробиоты на ось «кишечник–мозг» и выработку серотонина.

Неприятный запах

Изо рта (галитоз), повышенное потоотделение, неприятный запах тела из-за нарушения микробного обмена.

Симптомы дисбиоза неспецифичны — то есть они могут проявляться и при других заболеваниях ЖКТ (например, гастрите, синдроме раздраженного кишечника, панкреатите). Поэтому при длительных или выраженных проявлениях необходимо обратиться к врачу для диагностики и подбора лечения.

Диагностика

Диагностика состояния кишечной микрофлоры направлена на определение состава и соотношения микроорганизмов, а также на выявление нарушений, связанных с их деятельностью. Поскольку микробиота влияет на многие функции организма, обследование обычно включает как прямые, так и косвенные методы оценки ее состояния.

Копрологическое исследование (общий анализ кала)
Это базовое лабораторное исследование, которое показывает общую картину работы пищеварительной системы.

Оцениваются переваривание пищи, наличие слизи, непереваренных волокон, жиров и крахмала.
Хотя оно не определяет конкретный состав микробиоты, может указывать на признаки дисбактериоза (воспаление, ферментативную недостаточность, нарушение переваривания).

Бактериологический посев кала (анализ на дисбактериоз)
Классический метод, при котором образец кала помещается на питательные среды, и выращиваются колонии бактерий.

Позволяет определить количество основных видов микроорганизмов (Bifidobacterium, Lactobacillus, Escherichia coli, Enterococcus и др.)
Определяет наличие условно-патогенных микробов (Klebsiella, Proteus, Staphylococcus и др.).

Газо-жидкостная хроматография
Анализирует продукты обмена бактерий — короткоцепочечные жирные кислоты (бутират, ацетат, пропионат).

Позволяет косвенно судить о функциональной активности микрофлоры и ее способности к ферментации клетчатки.

Тест на синдром избыточного бактериального роста (SIBO)

Это дыхательный тест (чаще водородный или метановый), при котором пациент выдыхает воздух после приёма лактулозы или глюкозы.
Повышенное содержание водорода или метана указывает на активное брожение и избыточный рост бактерий в тонком кишечнике.

Лабораторные и биохимические анализы крови

Оценивают косвенные признаки нарушений микробиоты — уровень витаминов (особенно группы B и D), воспалительные маркеры, иммунный статус, показатели обмена веществ.

Инструментальные методы (по показаниям)

При подозрении на серьезные заболевания, связанные с микробным дисбалансом, могут применяться эндоскопические исследования (колоноскопия, гастроскопия) для оценки состояния слизистой и взятия биоптатов.

Важно помнить, что не существует универсальной “нормы микробиоты” — состав микрофлоры индивидуален для каждого человека. Поэтому оценка проводится не только по количеству бактерий, но и по их соотношению, разнообразию и функциональной активности.

Заключение всегда должно рассматриваться в контексте клинических симптомов, питания, перенесенных заболеваний и образа жизни пациента.

Восстановление

Восстановление микрофлоры кишечника — это постепенный процесс, направленный на возвращение баланса между полезными и вредными бактериями. Основу составляет правильное питание: в рацион включают продукты, богатые клетчаткой и пребиотиками (овощи, фрукты, цельнозерновые, бобовые), а также источники пробиотиков — кисломолочные напитки, квашеные овощи, ферментированные продукты. Одновременно важно ограничить сахар, фастфуд и обработанные продукты, которые нарушают микробный баланс.

Для восстановления микрофлоры необходимо устранить факторы, вызвавшие ее нарушение: сократить стресс, нормализовать сон, избегать бесконтрольного приема антибиотиков, вести активный образ жизни. При выраженных нарушениях врач может назначить специальные пробиотики и ферментные препараты.

Заключение

Кишечная микробиота играет ключевую роль в здоровье, влияя на пищеварение, иммунитет и настроение. Чтобы поддерживать ее баланс, важно правильно питаться, включать в рацион клетчатку и ферментированные продукты, избегать стрессов и чрезмерного приема антибиотиков. Заботьтесь о своей микробиоте уже сегодня — это вложение в долгосрочное здоровье и хорошее самочувствие.