Дисбактериоз и развитие заболеваний
По мере развития дисбиоценоза сначала происходит уменьшение, а затем и исчезновение полезной микрофлоры с соответствующим снижением, а затем и выпадением ее функций. Освободившуюся экологическую нишу заполняют патогенные и условно-патогенные микробы, они адгезируются с помощью специальных адгезивных факторов к поверхности кишечного эпителия, пролиферируют, выделяют токсины и постепенно проникают в участки тонкой кишки с развитием синдрома бактериальной контаминации, который характеризуется целым рядом взаимосвязанных патологических процессов.
При кишечном дисбактериозе под действием большого количества микроорганизмов конъюгированные желчные кислоты гидролизируются до свободных желчных кислот. Деконъюгированные желчные кислоты повреждают эпителий слизистой оболочки кишечника вплоть до полного исчезновения микроворсинок, вследствие чего инактивируются гликопротеины апикальной мембраны энтероцитов, снижаются синтез и сорбция ферментов на ее поверхности, что приводит к нарушению мембранного пищеварения. Нарушаются процессы всасывания аминокислот, углеводов, жиров, развиваются креаторея, амилорея, стеаторея. Также из-за нарушения эмульгирования, гидролиза и абсорбции жиров страдает всасывание жирорастворимых витаминов A, D, Е, К (возникающий дефицит витамина К клинически практически не проявляется, так как компенсируется его производством патогенной и условнопатогенной микрофлорой), снижается абсорбция оксалатов, нарушается синтез стероидных гормонов, а, следовательно, и деятельность эндокринных желез. Некоторые анаэробы сами или при помощи своих токсинов способны непосредственно разрушать дисахаридазы кишечных микроворсинок щеточной каймы энтероцитов, нарушая всасывание углеводов, и через влияние на активность энтерокиназы уменьшать действие панкреатических протеаз на начальных этапах переваривания белков. Элиминация молочнокислых бактерий приводит к сдвигу рН в щелочную сторону, что также усугубляет нарушения функций некоторых кишечных ферментов (дисахаридазы, пептидазы и других).
Кроме того, деконъюгированные желчные кислоты вместе с бактериальными токсинами за счет активации системы аденилатциклазы кишечных клеток нарушают водно-солевой обмен. Аденилатциклаза из АТФ образует цАМФ, которая приводит к увеличению пор в мембранах энтероцитов, через них соли и вода выходят в просвет кишки, вызывая секреторную диарею. Желчные кислоты индуцируют нарушение всасывания натрия, увеличивают секрецию хлоридов и воды в просвет кишки. Токсины также активируют гуанилатциклазу щеточной каемки и через механизм цГМФ стимулируют секрецию солей и уменьшают их реабсорбцию. Избыточное выделение жидкости является не только проявлением патологического процесса, но и защитным механизмом, способствующим вымыванию микроорганизмов из кишечника. Возникающие в результате избыточной секреции воды и электролитов сдвиги в обмене кальция приводят к появлению «мыльной» диспепсии (ионы кальция связываются с жирными кислотами и образуют малорастворимые кальциевые мыла), колебания концентрации кальция повышают проницаемость слизистого барьера.
Патогенные бактерии, заселяя тонкую кишку, нарушают абсорбцию витамина В12 и конкурентно потребляют его, обусловливая развитие макроцитарной анемии. При наличии ахлоргидрии как причины развития дисбактериоза нарушаются и процессы всасывания негеминового железа с постепенным формированием железодефицитной анемии.
Снижение бактериальной ферментации углеводов (расщепление полисахаридов и гликопротеидов микробными гликозидазами) и угнетение роста полезной микрофлоры (некоторых видов клостридий и пропионовых бактерий), утилизирующей муцины бокаловидных клеток кишки, приводят к нарушению условий для продукции и усвоения короткоцепочечных жирных кислот (уксусной, пропионовой, масляной). Данные жирные кислоты служат субстратом окисления в цикле трикарбоновых кислот и основным источником энергии для эпителия толстой кишки, препятствуя развитию дистрофических и некробиотических процессов; обладают бактериостатическим эффектом для сальмонелл, грибов, шигелл; предотвращают адгезии патогенной флоры; возможно, участвуют в противовирусной защите.
Возникающие под воздействием самих бактерий, побочных продуктов их метаболизма и бактериальных токсинов воспалительные и дистрофические изменения кишечной слизистой оболочки различной степени выраженности, вплоть до полного исчезновения микроворсинок энтероцитов и частичной атрофии ворсинок, уменьшают активность их транспортных систем и являются одним из важнейших условий поддержания дисбактериоза, создавая так называемый «порочный круг».
Развитие синдрома интоксикации обусловлено снижением детоксицирующей функции (детоксикация продуктов белкового обмена: индола, фенола, скатола и других) нормальной микрофлоры. Также в результате снижения уровня бифидобактерий снижается и способность инактивировать ферменты кишечного содержимого, биологически активные вещества. Дисбиотическая микрофлора и сама служит источником бактериальных токсинов и токсичных продуктов метаболизма, всасывающихся в кровь, и может приводить к различным инфекционным процессам вплоть до сепсиса. Ферменты бактерий расщепляют пищевые продукты с образованием аммиака, низкомолекулярных жирных кислот, органических кислот. Развивающаяся интоксикация снижает дезинтоксикационную функцию печени (печень повреждается и полимерами бактериальных клеточных оболочек), увеличивает проницаемость слизистой оболочки кишечника, нарушает регенераторные процессы, воздействует на перистальтику. Избыточное раздражение токсинами слизистой оболочки толстой кишки приводит к защитной гиперсекреции слизи с поступлением в просвет кишки избыточного количества белка, расщепление которого увеличивает образование токсинов, усиливает интоксикацию и прогрессирование атрофии слизистой оболочки кишечника, способствуя канцерогенезу.
Кроме того, доказано, что патогенные и условно-патогенные бактерии способны и сами продуцировать канцерогены и активаторы роста опухолей из компонентов пищи. К таким веществам относят образующиеся метаболиты триптофана, желчных кислот, 7-дегидрогеназы, циказин, ядерную дегидрогеназу (3-оксистероид-4,5-де-гидрогеназу) клостридий.
Для измененной слизистой оболочки кишки со сниженной барьерной функцией характерно повышение ее проницаемости для микробных и пищевых аллергенов, нерасщепленных белковых макромолекул и других антигенов, которые, попадая в кровоток, являются причиной сенсибилизации к микроорганизмам и развития пищевой непереносимости. Показана прямая взаимосвязь экзематозных поражений, эритематозной волчанки и других со снижением функциональной активности представителей нормальной микрофлоры в организме. В ходе аллергических реакций, а также благодаря декарбоксилазной активности кишечной флоры, происходит дегрануляция тучных клеток с освобождением биологически активных веществ (серотонина, гистамина, лейкотриенов и др.), усиливающих деструкцию кишечной слизистой оболочки, секретерные и моторные нарушения. При этом слизистая оболочка кишки не продуцирует гистаминазу, фермент разрушающий гистамин. Развивающиеся аллергические реакции еще больше усугубляют воспалительные и дистрофические изменения, повреждения липопротеидов межклеточных мембран энтероцитов, образование тканевых антигенов. Гистологически в такой слизистой оболочке наблюдаются углубление крипт, нарушение соотношения крипта-ворсинка, в собственной пластинке появляются различной степени выраженности эозинофильная инфильтрация и отек. Из всех возможных представителей условно-патогенной флоры большое значение в аллергизации организма придается плесневым грибам - аспергиллам.
При развитии кишечного дисбактериоза также происходят нарушения в системе местного и общего иммунитета. Уменьшение содержания в кишке нормальной кишечной палочки приводит к снижению невосприимчивости к патогенным энтеробактериям, которая в норме обусловлена общностью их антигенов и выработкой специфических иммуноглобулинов. Рано возникают сдвиги в фагоцитарной системе защиты (колонизация кишечной слизистой оболочки энтеробактериями не вызывает атакующей реакции фагоцитов, снижается фагоцитарная активность нейтрофилов, макрофагов) и в Т-клеточном звене иммунитета (изменяется лимфо-кинпродуцирующая активность, снижается абсолютное и относительное количество активных Т-лимфоцитов). При нарушении состава кишечной флоры снижается местная энтеральная защита за счет недостаточного уровня лизоцима в секретах и низкой концентраций секреторного компонента иммуноглобулина А, что приводит к уменьшению нейтрализующей и антиадгезивной активности последнего, создаются благоприятные условия для размножения бактерий вблизи ворсинок У слизистой оболочки кишечника и вторжения в нее инфекционных агентов из просвета кишки. В результате уменьшения или выпадения иммунологической функций и нормальной микрофлоры снижается антителообразование, бласттрансформация В-лимфоцитов, возникает дисбаланс гуморального иммунитета, угнетается синтез различных цитокинов: интерферонов (в первую очередь а-интерферона), интерлейкина-1 и фактора некроза опухолей альфа (ФНО-оа). Также имеются данные о способности Y. enterocolitica вырабатывать in vitro субстанции, поддерживающие аутоиммунные процессы. Таким образом, благодаря возникшим изменениям снижается антиинфекционная резистентность организма, включаются аутоиммунные механизмы, меняется местный иммунологический ответ на бактериальные антигены, пищевые белки и полисахариды, аутоантигены отмирающих эпителиальных клеток слизистой оболочки, способствуя развитию аллергических реакций и усугублению воспалительно-дистрофических процессов.
Ниже приведены фазы развития дисбактериоза.
1. Резкое уменьшение количества нормальных симбионтов в естественных, обычных местах их обитания.
2. Резкое уменьшение числа одних микроорганизмов (или исчезновение необходимых симбионтов) за счет увеличения других.
3. Изменение локализации аутофлоры, т. е. ее появление в органах, в которых она обычно не встречается (верхние отделы тонкой кишки, желчь).
4. Появление признаков патогенности у отдельных представителей или ассоциаций микрофлоры.
При длительном дисбактериозе в результате прогрессирующей потери основных нутриентов развивается как общие метаболические расстройства, так и нейрогуморальные нарушения. В патологический процесс вовлекаются другие пищеварительные органы, функционально и топографически связанные с кишечником (желудок, поджелудочная железа, желчные пути), а затем и органы других систем организма, что значительно затрудняет диагностику и лечение.