Mikroflóra lidského organismu 1
Úvod
Lidský organismus není sterilní ani za normálních okolností. Jak povrch těla, tak řadu dutých systémů osidluje mikroflóra, která je za normálních okolností neškodná. Může však vyvolat postižení zdraví, pokud se v důsledku poranění nebo jiné poruchy zdraví dostane do jiného orgánového systému, než ve kterém se vyskytuje normálně. Může být rovněž zdrojem nebezpečí pro lidi s poruchami imunity. Fyziologická mikroflóra jednoho člověka může být také potenciálně riziková pro člověka jiného. Fyziologická mikroflóra rovněž různými mechanismy zabraňuje kolonizaci lidského těla dalšími mikroorganismy, včetně patogenů. V případě její narušení při antibiotické léčbě dochází ke vzniku tzv. superinfekce, při níž je organismus napaden neobvyklými a mnohdy za normálních okolností neškodnými mikroorganismy.
2
Kůže
Normální počet bakterií na kůži je srovnatelný s počtem buněk lidského těla[2]. Ve druhovém zastoupení se vyskytuje především Staphylococcus epidermidis, různé druhy streptokoků a G+ tyčinky, které jsou v mikrobiologické praxi nazývány „difteroidyÿ. V mazových žlázách se nachází Propionibacterium acnes, které není za normálních okolností patogenní, ale není odstraněno při běžném mytí, kontaminuje vzorky získávané punkcí skrze kůži a může působit synergicky s patogenními bakteriemi, napadajícími kůži. Densita bakterií stoupá o čtyři až šest řádů v kožních záhybech s vlhkou zapářkou, běžně v podpaždí a rozkroku, v pupeční jizvě, u žen v rýze pod prsy, u silně obézních v rýze pod převislým břichem a u novorozenců a kojenců v krční rýze (do jejího vymizení růstem krku do délky). Bakterie mohou rozkládat složky potu a kožního mazu na prchavé látky, které se spolu s dalšími podílejí na vzniku tělesného pachu. Vyšší koncentrace bakterií se nachází na vlasatých a ochlupených částech těla. V kožních lézích nacházíme Staphylococcus aureus, jehož výskyt může mít epidemiologický význam u pracovníků manipulujících holýma rukama s již dále tepelně neopracovávanými potravinami.
3
Oči
Za normálních okolností nemají vlastní mikroflóru, protože bakterie jsou zčásti ničeny lysozymem v slzách, zčásti odplavovány slzami.
1
4
Uši
Zvukovody obsahují nepatogenní druhy rodů Corynebacterium, Mycobacterium a Staphylococcus. Jsou pokryty zde vylučovaným ušním mazem, který obsahuje antibakteriálně působící látky.
5
Dýchací ústrojí
5.1 5.1.1
Horní cesty dýchací Nosní dírky
Z nepatogenních bakterií se zde nachází ve velkém množství Staphylococcus epidermidis, difteroidy a Branhamella catarrhalis. Z fakultativních patogenů nacházéme Haemophyllus influensae a Staphylococcus aureus. 5.1.2
Průchody nosní
V nosních průchodech se nachází z nepatogenů především difteroidy. Na chloupcích v nose se snadno zachytí řada dalších mikroorganismů z prostředí, především pokud jsou vázány na prachové částice. 5.1.3
Vedlejší dutiny nosní
Za normálních okolností by měly být bez mikroflóry, tj. i výskyt bakterií o nízké koncentraci je zde nutno posuzovat opatrně a s přihlédnutím ke klinickému stavu pacienta. 5.1.4
Nosohltan
V nosohltanu se běžně vyskytují difteroidy, příležitostně Branhamella catarrhalis. Občasně zde mohou být přítomny viridující streptokoky, Streptococcus pyogenes, Streptococcus pneumoniae, Neisseria meningitidis a Haemophillus influensae. Přítomnost N. meningitidis je normální u cca 5% populace. Tito nosiči mohou být zdrojem infekce pro zbyzek populace, sami mohou onemocnět v případě vyčerpání, stresu a přehřátí. 1 Nosní průchody až po nosohltan jsou, podobně jako dolní cesty dýchací, vybaveny řasinkovým epitelem, zachycujícím prachové částice i s nežádoucí mikroflórou a po obalení hlenem je transportujícím do nosohltanu. Protože je zde, na rozdíl od dolních cest dýchacích, řasinkový epitel dostupný vyšetření, používají se jeho testy ke stanovení výkonnosti řasinkového aparátu jako celku. Nejčastější uspořádání testu je takové, že na definovaném a dobře dostupném místě v nosních průchodech položíme buď krystalek některé z neškodných ale silně hořkých látek, nebo zrnko potravinářské barvy a sledujeme, kdy začne vyšetřovaná 1
Tato infekce se vyskytovala častěji u odvedenců na vojnu v jarním termínu, kteří absolvovali fyzicky náročný výskyt ve vedrech pozdního jara nebo počínajícího léta.
2
osoba cítit hořkou chuť nebo se objeví barva na patrových obloucích nebo zadní klenbě nosohltanu.
5.2
Hrtan a dolní cesty dýchací
Za normálních okolností se zde u zdravého člověka mikroorganismy nevyskytují.
6
Urogenitál
6.1
Močové cesty
Močové cesty jsou za normálních okolností bez bakterií, což je zajištěno jednak prouděním moče2 , jednak kyselým pH moče. Nejspodnější část močové trubice bývá kolonizována Gkoky, Corynebacterium sp. a mykoplasmaty. pH moče vyhovuje z patogenů a fakultativních patogenů bakteridům, difteroidům, stafylokokům a Candida albicans. Velmi úporné jsou infekce močových cest bakteriemi z čeledi Enterobacteriaceae, zejména z rodu Proteus.
6.2
Zevní genitál
Vedle kožních bakterií a výše jmenovaných bakterií konce močové trubice je zde obligátne přítomno Mycobacterium smegmatis (u mužů v záhybu za předkožkou, u žen v záhybech kolem labia minora a clitoris. Jde o nepatogenní bakterii, která však může být mylně diagnostikována (především při mikroskopickém vyšetření stěrů) jako patogenní mykobakteria.
6.3
Pochva
U dívek před dozažením pohlavní zralosti a u žen po klimakteriu je kolonizována enterokoky, koaguláza negativními stafylokoky, koliformními bakteriemi a difteroidy. V období reprodukční zralosti zde dominují laktobacily (tzv. Dördeleinův bacil) a vedle nich jsou přítomny kvasinky, difteroidy a mykoplasmata. Mikroflóra také reaguje na menstruační cyklus.
7
Mikroflóra trávicího ústrojí
7.1
Úvod
Celé trávicí ústrojí není sterilní. Na rozdíl od jiných dutých systémů lidského těla se v něm vyskytuje fyziologická mikroflóra (podobný jev existuje do určité míry pouze v dýchacím ústrojí a v dolní části ženského genitálu). Zatímco fyziologická mikroflóra dalších 2
Proto nedostatečný pitný režim zvyšuje riziko infekcí močových cest.
3
orgánových systémů má význam především jako inhibitor průniku nežádoucí, patogenní, mikroflóry, fyziologická mikroflóra GIT se přímo účastní na jeho funkci. U býložravců je působení fyziologické mikroflóry natolik významné, že při její inhibici během antibiotické léčby může dojít až k letálním poruchám funkce GIT. Tyto problémy nejsou tak významné u masožravců a všežravců, včetně člověka, nicméně i v humánní medicíně vyvolává léčbou navozená dysmikrobie GIT závažné poruchy a běžně se ji klinická medicína snaží snížit co do intenzity i délky trvání na nejnižší možnou úroveň. Z hlediska vývojového je jasné, že dutiny, vyplněné částečně natrávenými složkami potravy (jaké se nacházejí už v rámci trávicího systému ostnokožců a podobných živočichů) se nutně musely stát ekologickou nikou umožňující život některých bakterií a dalších mikroorganismů. A je rovněž logické, že následující vývoj musel konvergovat k saprofytickému a symbiotickému vztahu těchto mikroorganismů k makrohostiteli.
7.2
Vývoj mikroflóry GIT během života
Lidská mikroflóra se rozvíji během individuálního vývoje. Novorozenec je sterilní a jeho tráviví ústrojí je postupně osidlováno mikroflórou, jejímž zdrojem je především matka a poté i další členové rodiny. Hlavní změny ve smyslu přiblížení se dospělému stavu prodělá mikroflóra trávicí trubice během přechodu od plného kojení ke smíšení stravě. Někteří autoři ([1][5]) popisují větší či menší rozdíly mezi kojenými a nekojenými dětmi. V dutině ústní je hlavním mezníkem prořezání zubů na pomezí kojeneckého a batolivého věku a následně úplná ztráta chrupu (pokud k ní dojde) v seniu.
7.3
Stav poznání
Výzkumem mikroflóry trávicího ústrojí člověka i dalších savců (především hospodářsyk významných zvířat) se zabývala a zabývá řada autorů, nicméně stav poznání především mikroflóry tenkého střeva silně závisí na technických možnostech jak konkrétního pracoviště, tak i celkového stavu techniky anaerobních kultivací ve světovém měřítku. Problém mikroflóry trávicí trubice (u člověka od žaludku po distální partie tlustého střeva) spočívá v přítomnosti velmi striktních anaerobů, jejichž kultivace je mimořádně technicky náročná. Z toho důvodu o existenci některých mikroorganismů víme pouze z analýzy fragmentů DNA, nepatřících žádné ze známých a kultivovatelných balterií. Z tohoto důvodu také v řadě případů nejsou zcela jasné a jednoznačné názory na fyziologický význam, případně patogenitu těchto mikroorganismů.
7.4
Dutina ústní
Densita mikroorganismů v dutině ústní je uváděna 107 .g −1 přičež v mikroflóře dominují viridující streptokoky (α hemolýza) a neisserie, pravidelně jsou přítomny laktobacily, mikrokoky a nehemolyzující streptokoky (γ).[4] Důležitý je především vztah ústní mikroflóry ke tvorbě zubního kazu. Patogenita mikroflóry je dána dvěma faktory: 4
• schopností vytvořit povlak, plak, na povrchu zubu, oddělující prostředí na povrchu zubu od zbytku dutiny ústní (dominující látkou plaku jsou polysacharidy analogické škrobu, vytvářené některými bakteriemi z jednoduchých saharidů) • schopnost vytvářet organické kyseliny schopné narušit zubní sklovinu Z epidemiologického hlediska je významné vylučování některých patogenů slinnými žlázami (např. virus vztekliny u většiny savců).
7.5
Hltan
V hltanu se vyskytují především nepatogenní grampozitivní koky a tyčky. V oblasti tonsil se mohou vyskytovat jako patogen i β hemolytické streptokoky. Nosičství tohoto druhu bakterií může mít negativní následky u zaměstnanců ve výrobě potravy. Přibližně 10 – 20 % populace má v horní části hltanu Neisseria meningitidis, která může při stresu (námaha, přehřátí) prorazit slizniční bariéru a vyvolat potenciálně fatální meningitidu. Nejčastěji se tento jev vyskytuje u dorostenců a mladých dospělých, byl jedním z jevů doprovázejících zvýšenou fyzickouz zátěž mladých mužů po nástupu na základní vojenskou službu v jarním období.
7.6
Jícen
V jícnu se vyskytuje především spolykaná mikroflóra dutiny ústní a mikrobiální kontaminace, zavlečená z potravy. Nemá většinou praktický význam. Pouze v případě patologických výchlipek jícnu může dojít k tomu, že se v nich hromadí spolykaná potrava, která nepokračuje dále do žaludku, a díky této mikrobiální kontaminaci zahnívá.
7.7
Žaludek
Žaludek představuje velice agresívní prostředí (nízké pH, koncentrace trávicích enzymů). Dlouhou dobu přetrvávala představa o sterilitě prostředí v žaludku. Od druhé poloviny 80. let minulého století se hromadily důkazy přetrvávání speciálně přizpůsobené bakterie, přežívající v hloubi žlázek žaludeční sliznice. Jedná se o Helicobacter pylori, gramnegativní bakterii rohlíčkovotého tvaru, anaerobní, pohyblivou. Ukazuje se (jak epidemiologické souvislosti, tak i klinický průběh případů po eradikaci této bakterie), že uvedená bakterie je příčinou přinejmenším části případů gastroduodenální vředové choroby. U výskytu helikobakteru byla též prokázána úzká vazba na rakovinu žaludku a dostal se proto v 90. letech minulého století na seznam prokázaných lidských karcinogenů IARC. Přestože je helikobakter anaerobní a velice špatně se kultivuje (klinická diagnostika se provádí z vyšetření protilátek, případně bioptických vzorků žaludeční sliznice), je všeobecně přijímaná hypotéza, že se mohou vitální buňky dostat regurgitací do slin a cestou líbání, případně kousání z jednoho krajíce, lízání z jedné zmrzliny apod. infikovat další osobu. V posledních letech byl význam helokobaktera jako význačného původce žaludečních vředů i nádorů žaludku zpochybněna. 5
Z výsledků některých studií plyne, že helikobakter sám o sobě nemůže u zdravého člověka vyvolat primární lézi sliznice, pouze zapříčiňuje, že se akutní léze (vyvolaná stresem, dietní chybou apod.) nezhojí, ale přemění v chronický proces. Žaludeční vřed v současné době není považován za významný rizikový faktor karcinomu žaludku; starší práce, které tuto souvislost ukazovaly, byly kompromitovány skutečností, že nedokázaly rozlišit rané fáze nádoru od čistě vředových lezí; z tohoto důvodu v případě nosičství Helicobacter pylori není nutno z tohoto faktu samotného, bez přítomnosti dalších rizikových faktorů, dělat závěr o nutnosti vzniku karcinomu žaludku.
7.8
Tenké střevo
Denzita bakterií je v duodenu a jejunu nižší (104 .ml−1 ) než v ileu (105−7 .ml−1 ). Ze známých druhů obsahuje streptokoky, Bacteroides sp., kvasinky, entrobakterie, bifidobakterie a laktobacily. Z laktobacilů mají zdravotně pozitivní význam Lactobacillus acidophillus, L. bulgaricus a L. casei. Příznivě působících kvasných procesů se účastní i některé druhy enterokoků.
7.9
Tlusté střevo a konečník
Ve tlustém střevě se nachází kolem 400 druhů bakterií, z nichž jen kolem 60% je možno zachytit kultivací (včetně nejnáročnějších známých postupů pro striktní anaeroby). 7.9.1
Děti
Dominantní je Bifidobacterium infantis,B. bifidum, B. longum a Lactobacillus acidophillus. Bylo zjištěno [2], že dětským trávicím ústrojím projde Lactobacillus bulgaricus a Streptococcus thermophillus. Většinou jsou u stejných druhů přítomny v dětském střevě jiné kmeny než u dospělých. 7.9.2
Dospělí
Dominantní je Lactobacillus acidophillus, Bifidobacterium bacterium, Lactobacillus salivarius a enterokoky. Skrze trávicí ústrojí projdou [2] Lactobacillus casei, Streptococcus thermophillus, Lactobacillus salivarius a Lactobacillus bulgaricus. Dále jsou u dospělých známy 3 bakterie rodů Escherichia, Klebsiella, Enterobacter, Proteus, Stapyhlococcus a Streptococcus. Známý je i výskyt Candida albicans. Přes 99% bakterií tlustého střeva jsou striktně anaerobní druhy rodů Bacteroides, Fusobacterium, Clostridium, Peptostreptococcus a Eubacterium. Příznivě působící bakterie okyselují střevní obsah, blokují rozvoj patogenů a nepříznivých bakterií, blokují přeměnu dusičnanů na dusitany a vytvářejí některé vitamíny skupiny B a vitamín K. 3
Od dětí, zejména velmi malých, je údajů poskrovnu.
6
Nepříznivě působící bakterie přispívají k riziku kolorektálního karcinomu tvorbou dusitanů a přeměnou žlučových kyselin na karcinogenní desoxycholát.
7.10
Vývodné cesty jater a pankreatu
Zatímco vývodné cesty pankreatu nebývají pravidelně osídlovány, ve žlučových cestách mohou dlouhodobě přežívat některé střevní bakterie, odolné vůči vysoké koncentraci žlučových kyseliny a dalších pro většinu běžných bakterií limitujících látek. Výsledkem je možnost dlouhodobého přežívání lidských patogenů Salmonella typhi a Salmonella paratyphi ve žlučových cestách, což může být jedním z faktorů vzniku dlouhodobého a obtížně sanovatelného nosičství (především Salmonella typhi).
7
Reference [1] anonymus: Gut Microflora, http://www.arlafoodsingredients.com/apl/fi/fil35/fi135cfg.nsf [2] anonymus: Normal Body Flora, http://www. invista.com/health/microbes/bacteria/normal.htm [3] Connecticut Center of Health: Intestinal Bacteria in the Newborn Baby; http://www.connecticutcenterforhealth.com/baby.html#top [4] Hrubý S. a kol.: Mikrobiologie v hygieně výživy; Avicenum, Praha, 1984, str. 88 – 104 [5] The European Agency for the Evaluation of Medicinal Products: Background Paper to the Revision of the CVMP Guideline on Safety Evaluation of Antimicrobial Substances Regarding the Effects on Human Gut Flora; pdf dokument na adrese: http://www.emea.eu.int/pdfs/vet/swp/023501en.pdf, 10 stran
8
