Гликокаликс у бактерий

Многообразие клеток. Прокариоты и эукариоты

Гликокаликс у бактерий

Живые клетки весьма многообразны, начиная от строения и заканчивая выполняемыми ими функциями. Данные структуры изучает область биологии под названием «цитология».

Многообразие клеток

Одно из положений клеточной теории определяет клетку, как наименьшую структурно-функциональную единицу живого организма. В зависимости от количества таких структур все живые организмы делятся на «одноклеточных» и «многоклеточных». 

Одноклеточным организмам свойственно выполнение функций целого организма. В данную категорию относят:

  • бактерий;
  • грибы;
  • водоросли;
  • простейших животных.

В многоклеточных структурах клеткам свойственна специализация выполняемых функций, за счет чего последние могут формировать ткани и органы. 

Клеточные структуры обладают различными формами:

  • звезда (нейрон);
  • сфера (яйцеклетка);
  • цилиндр (эпителий);
  • куб (эпителий);
  • веретено (мышечное волокно);
  • диск (эритроцит);
  • призма (коньюктива глаза).

А лейкоциты крови вообще лишены постоянной формы! Параметры размера клеток разняться в диапазоне 0,2-100 мкм.

Основными структурными единицами строения клеток являются:

Цитоплазма – полужидкое содержимое клетки, в которой расположены внутриклеточные структуры.

[attention type=yellow]

Органоиды – обязательные клеточные компоненты, имеющие постоянную форму и выполняющие жизненно важные функции.

[/attention]

Мембрана – оболочка клетки, образованная двойным слоем фосфолипидов, пронизанным белковыми комплексами.

Прокариоты и эукариоты

Наличие оформленного ядра в клеткеопределяет ее отношение к следующим группам:

  • прокариотические (лишены ядерной оболочки);
  • эукариотические (имеют оформленное ядро).

Оформленное оболочкой ядерное вещество погружено в цитоплазму, включающую в себя постоянные клеточные компоненты (органоиды) и основное содержимое (гиалоплазму). Помимо них, внутри клеточных структур имеются включения, представляющие собой исчезающие и вновь появляющиеся составляющие, играющие выделительную и запасающую функции. 

У прокариот нет оформленного ядра, поэтому их генетическую информацию называют нуклеоидом. Цитоплазма таких клеточных структур содержит рибосомы. Все бактерии являются прокариотами.

Эукариотам свойственно наличие оформленного ядра – специальной структуры, содержащей молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). В цитоплазме таких организмов много органоидов, имеющих немембранное и мембранное строение. Эукариотические клетки свойственны животным, человеку, грибам и растениям. Клетки эукариот крупнее соответствующих структур у прокариот. 

Сравнительная характеристика клеток растений, животных бактерий и грибов

Если сравнить между собой бактериальную, грибную, растительную и животную клетки, то можно найти в их строении ряд характерных особенностей.

  1. Бактериальная клетка
    • Снаружи такая структура покрыта муреиновой оболочкой с многочисленными ворсинками, которой нет у других живых организмов. Роль основного запасного вещества у таких структур выполняют молекулы волютина или гликогена.
  2. Грибная клетка
    • Молекулы гликогена выполняют роль запасного вещества у грибов, а наружной стенкой является оболочка, содержащая хитин. В редких случаях такая структура может содержать вакуоли с клеточным соком.
  3. Растительная клетка
    • Основным отличием таких структур является наличие хлоропластов, обусловливающих протекание фотосинтеза. Внутри растительных клеток большую часть цитоплазмы занимают заполненные клеточным соком объемные вакуоли. В качестве основного запасного вещества у растений выступает полисахарид – крахмал. Дополнительную прочность структурным звеньям растений придает покрывающая плазматическую мембрану клеточная стенка, состоящая их целлюлозных волокон.
  4. Животная клетка
    • Клетки животных лишены клеточной стенки, сверху их покрывает тонкий гликокаликс. Такая особенность связана со способом питания данных организмов (фагоцитарный захват). Внутри таких клеток имеются различные вакуоли – сократительные (удаление избытка воды и вредных продуктов обмена веществ) и пищеварительные (переваривание пищи).

Анализируя приведенные особенности строения клеток разных организмов, можно сделать вывод об их питании.

Так, наличие в клетках растений хлорофилла, делает их автотрофами (синтезируют сами необходимые органические соединения), а его отсутствие – гетеротрофами (получают органические соединения в готовом виде).

К гетеротрофам относят все остальные живые организмы. Часть бактерий способна к автотрофному питанию (хемосинтез), только этот способ несколько отличается от такового у растений.

Смотри также:

Источник: https://bingoschool.ru/manual/261/

Отчего бывает метеоризм или синдром избыточного бактериального роста (СИБР)?

Гликокаликс у бактерий

Синдром избыточного бактериального роста (СИБР) сейчас очень «модный» диагноз. Что же это такое?

Проявления СИБР — всем известные симптомы: вздутие живота, метеоризм, газы. Причина этой болезни – изменения в составе микрофлоры кишечника, а именно тонкой кишки, когда она заселяется несвойственными ей бактериями (кишечной палочкой, клостридиями, компилобактером и другими).

Тонкая кишка человека находится в проекции пупка и вокруг него, она делится на 3 части. Это двенадцатиперстная кишка, тощая кишка и подвздошная кишка. Двенадцатиперстная кишка подковообразной формы, она находится непосредственно после желудка.

Пища, измельченная в желудке, попадает в двенадцатиперстную кишку и подвергается там воздействию соков поджелудочной железы и желчи. Сок поджелудочной железы расщепляет сложные молекулы белков, жиров и углеводов на более простые, чтобы легче можно было транспортировать их через стенку кишечника.

Формируется пищевой комок, который называется химус. Он проходит дальше по тонкой кишке, где всасываются питательные вещества. Тонкая кишка действительно очень длинная и тонкая.

Общая протяженность тонкой кишки у людей от 2.4 метров до 4.5 метров, у мужчин длиннее, чем у женщин.

Внутренняя поверхность кишки выстлана ворсинками, и даже поверхности клеток, тоже ворсинчатые, чтобы увеличить площадь всасывания.

Что нужно знать о бактериях тонкой кишки

В тонкой кишке живут бактерии. Они живут не просто так, а «сидят» на гликокаликсе — слое, состоящем из молекул полисахаридов, покрывающем стенку кишки. Гликокаликс, в переводе с латинского «сахарная шкура» есть у всех клеток растений и животных.

У человека он наиболее развит в кишечнике. Функция гликокаликса тонкого кишечника очень важна.

Он «просеивает», как сито, питательные вещества, к нему прикрепляются полезные бактерии, на нем прикреплены молекулы ферментов которые продолжают «отщипывать» кусочки от крупных молекул питательных веществ.

Состав полезных бактерий разный, но это, в основном, лактобактерии, которые помогают нам справляться с молочной пищей. Бифидобактерии, которые синтезируют витамины, помогают всасываться железу и кальцию, защищают стенку кишечника от вредных микробов.

Если туда попадает из толстой кишки кишечная палочка или клостридии, то есть анаэробные микробы (им для жизни не нужен кислород), они начинают выделять газы – метан, углекислый газ, сероводород, и, вместе с ними, токсичные вещества – этанол, ацетат.

Сами по себе кишечные палочки — комменсалы, то есть пользы и вреда от них нет, просто они живут в кишечнике, а некоторые их виды даже приносят пользу. Но есть и вредные виды, которые могут проникнуть в органы женской половой системы, дыхательной системы у ослабленных людей и вызвать там воспаление.

[attention type=red]

В больших количествах, определенные штаммы кишечных палочек (по-латински «эшерихия коли»), могут вызвать эшерихиозы – пищевые отравления, вплоть до сепсиса. Что касается клостридий, то у них есть опасные родственники. Эти виды клостридий вызывают ботулизм и столбняк. Есть клостридии, живущие в толстом кишечнике, они усиливают моторику, расщепляют белки.

[/attention]

Но когда их становится много, могут вызвать заболевание, которое трудно вылечить – псевдомембранозный колит.

Симптомы СИБР

Таким образом и развивается СИБР, когда эти бактерии попадают в несвойственное им место. Часто такой дисбаланс в микрофлоре протекает без видимых симптомов. У пациента могут быть проявления интоксикации, быстрая утомляемость, слабость, в таком случае трудно понять, что виноваты бактерии в тонком кишечнике.

С другой стороны, может быть и очень яркая клиника – чередование запоров и диареи, вздутие живота, и все это длительно и мучительно. Снижается всасывание витаминов В12 и фолиевой кислоты, что приводит к нарушению кроветворения, а значит В12 и фолиево-дефицитной анемии.

Эритроциты в костном мозге не могут делиться, становятся большими, недоразвитыми, а значит потом быстро разрушаются в селезенке.

Наряду с этим, нарушается всасывание жиров, что приводит к диарее и ухудшению всасывания других питательных веществ. 

Что вызывает заселение этих микробов в тонкую кишку

Причин здесь может быть несколько.

  1.  Снижение кислотности желудочного сока. Желудочный сок в процессе пищеварения расщепляет питательные вещества. Также он расщепляет вредные бактерии и дезинфицирует содержимое пищевого комка. Если кислотность желудочного сока снижена, то бактерии легко проникают из ротовой полости или верхних дыхательных путей и заселяются в тонкий кишечник. Это относится и к длительному приему препаратов группы ингибиторов протонной помпы (омепразол, рабепразол), как одно из побочных действий этой группы лекарств.
  2. Нарушение правильного выделения желчи. При задержке желчи, что случается, когда излишне спазмированы желчевыводящие пути, или если желчь синтезируется неполноценная, например, при циррозе, стеатогепатите. В норме у желчи есть бактерицидные свойства и она губительна для бактерий, которые не должны проживать в тонком кишечнике.
  3. Недостаточность илеоцекального клапана. Есть клапан, который разграничивает содержимое тонкого и толстого кишечника, он закрывает просвет тонкой кишки и флора, которая живет в толстом кишечнике, не может пробраться в более высокие отделы. Если это клапан работает плохо, то бактерии из толстого кишечника попадают в тонкий и размножаются там.
  4. Заболевания кишечника, нарушающие моторику тонкого кишечника. Нарушение моторики может быть гипо- и гипермоторное, то есть моторика может быть снижена или кишка может находиться в повышенном тонусе. При вялой, слабой работе тонкого кишечника пища застаивается в одном месте. Если кишечник излишне спазмирован, пища также застаивается. Моторика тонкой кишки регулируется центральной нервной системой, но больше автономной нервной системой кишечника, гормонами и медиаторами, веществами, которые вырабатываются в желудке и самом кишечнике.
  5. Хронические иммунодефицитные состояния. Это вирусные инфекции – ВИЧ, хронические и острые гепатиты В и С. Состояния после лечения токсическими для организма препаратами, а также препаратами, снижающими иммунитет – противоопухолевыми, цитостатиками. Сюда же входит состояние кишечника при алкоголизме, употреблении наркотиков.
  6. Лечение длительным курсом антибиотиков, как правило, тоже приводит к нарушению флоры. Бифидо- и лакто-бактерии, как и любые другие, уничтожают при длительных курсах, или нескольких повторных курсах антимикробных и антибиотических препаратов. А те бактерии, которые остаются устойчивы к антибиотикам потом разрастаются и выделяют газы и токсины.

Когда врач ставит диагноз СИБР?

Самое лучшее исследование на СИБР, так называемый, «золотой стандарт», это посев содержимого тонкой кишки, но у нас в стране эндоскопические аппараты, которые можно для этого использовать, единичны. И выращивание бактерий тоже зависит от многих факторов. Поэтому могут быть ложные положительные и отрицательные результаты.

https://www.youtube.com/watch?v=KKK-ueKi_M0

Существует водородный дыхательный тест, чтобы определить СИБР. Это анализ в выдыхаемом воздухе содержания газов (водорода и метана), которые вырабатывают бактерии. К тесту требуется определенная подготовка в течение месяца.

За месяц нельзя тревожить бактерий – пить антибиотики, проводить обследование кишечника – колоно- и ирригоскопию. За неделю нельзя принимать слабительные. За один день убирают все газообразующие продукты из рациона. Тест проводят натощак, после 12 часов голодания.

Водородный тест считается показательным, абсолютно не инвазивным. Хорошо использовать у детей.

[attention type=green]

Пациент дышит в аппарат, засекается исходный уровень содержания газов, потом дается нагрузка с лактулозой и определяется разница. Если она соответствует определенным показателям, значит есть нарушения в микрофлоре тонкой кишки. Но и этот тест делают не везде.

[/attention]

Существует анализ кала на дисбактериоз, но он не очень информативен и зависит от условий сдачи анализа. Здесь тоже требуется специальная подготовка. Больше, конечно, он показывает флору толстого кишечника, но можно судить по косвенным признакам о нарушениях и в тонком кишечнике.

Чаще всего врач ставит диагноз СИБР на основе клинических данных, жалоб на вздутие живота, изменение стула. Конечно, без подтверждения диагноза мы можем лечить только эмпирически, или примерно.

Лечение СИБР

  1. Диета – прежде всего, с повышенным содержанием продуктов, которые восстанавливают среду тонкой кишки. Это пищевые волокна, они укрепляют гликокаликс. К таким диетам надо относиться избирательно, потому что основные продукты, богатые клетчаткой –бобовые, капуста, кукуруза – могут усилить вздутие, раздражают желудок и кишечник.
  2. Лекарственные средства, которые улучшают среду обитания бактерий — пребиотики. Они не травмируют стенку желудка и кишки, поэтому не могут усилить воспаление. К таким лекарственным средствам относится лактулоза (дюфалак) или препараты из африканского подорожника псиллума (мукофальк, фитомуцил).

    Они лечат запоры, но в половинных дозировках хорошо помогают при нарушении среды обитания бактерий. Все они исследованы и все хорошо работают для восстановления микрофлоры. Их можно принимать взрослым и детям. Если есть переносимость, хорошо принимать кисломолочные продукты, но дозировано, и обязательно свежие.

    При СИБР ни в коем случае нельзя йогурты с пищевыми добавками и красителями, как бы хорошо о них ни отзывалась реклама.

  3. Лечение основного заболевания, которое привело к СИБР. Это может быть гастрит или гастродуоденит, цирроз печени, гепатит, жировая болезнь печени, дискинезия желчевыводящих путей.

    Паразиты, которые живут в желчевыводящих путях, плохо влияют на моторику (лямблии, описторхи). Также к СИБР могут привести хронический панкреатит, последствия операций на кишечнике.

  4. Деконтаминация (или уничтожение) разросшейся флоры тонкого кишечника, т. е.

    врач может назначить противомикробные препараты или антибиотики, способные убрать излишне разросшихся бактерий при СИБР. Без назначения пить такие лекарства нельзя, потому что вместо пользы можно причинить вред своему здоровью, и сделать микробов резистентными (устойчивыми) к антибиотикам. Потом очень трудно будет справиться с такими микробами.

  5. Восстановление нормальной флоры после СИБР. В этом нам помогут препараты, содержащие бактерии. Сейчас фармакологическая индустрия предлагает множество форм таких лекарств или БАДов. Препараты могут содержать, в основном, лактобактерии – линекс, хилак-форте, или бифидобактерии – бибиформ, лактофильтум.

    Препараты, которые содержат питательные вещества для бактерий и сами бактерии – бактистатин. Комбинированные препараты – пробиолог, бак-сет, натума-бактофлор, примадофилус и другие.

  6. Можно использовать физиотерапевтические методы лечения, если нет противопоказаний.

    При СИБР это может быть электрофорез со спазмолитиками, противовоспалительными препаратами, лазерная терапия, магнит.

Вздутие живота и метеоризм чаще всего дает СИБР. Газы вырабатываются анаэробными бактериями, которые разрастаются в двенадцатиперстной кишке, тонкой и подвздошной кишках и создают дискомфорт. Кроме газов, они вырабатывают токсины, отчего мы чувствуем слабость, вялость. Диагностика и борьба с синдромом избыточного роста избавит нас от метеоризма и вздутия.

Но надо помнить, что этот синдром часто сочетается с язвенной болезнью, синдромом раздраженного кишечника, желудочным и пищеводным рефлюксом. Поэтому лечить все эти заболевания надо в комплексе и только после тщательной диагностики.

Желудочно-кишечный тракт, особенно его флора, моторика и внутренняя среда, восстанавливаются длительно, поэтому нужно приготовиться к длительной работе над здоровьем пищеварительной системы с методичным приемом всех назначенных лекарственных препаратов.

Гастроэнтеролог Логинова Мария Павловна

Источник: https://azbyka.ru/zdorovie/meteorizm-ili-sindrom-izbytochnogo-bakterialnogo-rosta-sibr

Будь здоров
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: