Польза и вред бактерий-симбионтов для живых организмов

Кофеварка

Эта прелестная вещица заряжает бодростью не только человека, но и целую тонну разных микробов. Половина всех протестированных кофеварок содержит плесень, дрожжи, стафилококк, стрептококк и прочие бесплатные добавки к вашему кофе.


Неважно, какого вида кофеварка и насколько сложно она разбирается. Узнав, что долго не чищенный чайничек кофеварки хранит около 15 000 бактерий на квадратный сантиметр, смогли бы вы спокойно спать?. Как вариант очистки резервуара для кофе — уксус или уксусная вода

Пусть постоит полчаса, затем поварите её до испарения запаха. А после — несколько раз прокипятите чистую воду, чтобы убрать любое упоминание об уксусе

Как вариант очистки резервуара для кофе — уксус или уксусная вода. Пусть постоит полчаса, затем поварите её до испарения запаха. А после — несколько раз прокипятите чистую воду, чтобы убрать любое упоминание об уксусе.

7

Разновидности и их описание

Оценивая температурные предпочтения микроорганизмов, их можно выделить в три основные группы: психрофильные, мезофильные и, собственно, термофильные. Все они зависимы от тепла, но различаются по показателям температурных режимов.

Так, психрофильные бактерии наименее термозависимы и предпочитают диапазон температур от нуля до +10 градусов. Это для них оптимальный коридор развития, но они могут размножаться и при -5 градусах, и при +15.

Далее — мезофильные термофильные бактерии, зона комфорта для которых располагается между 30 и 40 градусами тепла. Бактерии вполне могут расти и размножаться при понижении температуры до 10 градусов или повышении ее до 50 градусов. Оптимальный уровень для роста у этих организмов составляет 37 градусов.

И наконец, термофильные бактерии — их активный рост наблюдается при достижении температурного режима выше 50 градусов. Их главной отличительной особенностью являются ускоренные темпы обмена веществ. В соответствии с последними исследованиями установлено, что под воздействием температуры происходят существенные изменения в белках и липидах, играющих главную роль во всех жизненных процессах.

Бактерии в организме человека

Практически нет среды, не содержащей бактериальную флору. Не является исключением и наш организм. Все органы человека, имеющие контакт с внешней средой, заселены бактериями. Это кожа, слизистые оболочки, органы дыхания, кишечник и т.д. Микрофлора человека начинает формироваться еще в утробе матери в период беременности.

Состав бактерий в организме человека относительно постоянный и саморегулируемый. Если происходит значительное изменение условий, то равновесие кишечника нарушается, что может вызвать различные заболевания.

Микрофлору кишечника принято подразделять на четыре группы:

  1. Облигатная. Это постоянно живущие в кишечнике микробы, которые являются полезными симбионтами. Они помогают пищеварению, обогащают организм человека ферментами и витаминами, выполняют защитную функцию и делают иммунную систему более устойчивой. Членами группы являются бифидо-, лакто- и молочнокислые бактерии, некоторые штаммы кишечной палочки. Количество молочнокислых бактерий особенно велико у новорожденных, но с возрастом оно сокращается.
  2. Факультативная. Это условно вредные микробы. Они не патогенны в обычных условиях, но если иммунитет ослабевает, то могут вызвать различные заболевания. К этой группе относятся некоторые представители стафилококков (Staphylococcus), клостридий (Clostridium), протей (Proteus), энтеробактеров (Enterobacter), клебсиелл (Klebsiella) и дрожжевых грибов, например, вид кандида (Candida).
  3. Транзиторная. Состоит из случайно попавших клеток, не приспособленных к жизни в организме человека.
  4. Патогенная. Это целый ряд болезнетворных бактерий, обычно не живущих в кишечнике. Являются причиной инфекций в организме.

Чем больше микробов, тем лучше

Бактерии живут везде, даже в глубоких водах и арктических льдах. Невозможно подсчитать их точное количество в организме человека, но в среднем ученые оценивают это число в несколько триллионов живых представителей различных видов. Это больше, чем звезд в Млечном Пути. Больше всего полезных бактерий у людей, которые питаются максимально разнообразно и при этом натуральными продуктами. Современным бактериям сложнее попадать к человеку с пищей, когда она подвергается чрезмерной обработке и содержит различные химикаты. Дезинфекция помещений также губительно сказывается на микробах.

Микрофлора связана с аллергией

Исследователи из Копенгагена изучили медицинские карты и анализы 411 детей. Врачи утверждают, что те, у кого было меньше разнообразных бактерий в кишечнике, были более склонны к различным аллергическим реакциям. Не было обнаружено конкретного защитного штамма, который бы влиял на работу иммунитета. Но ученые отметили, что некоторые бактерии, например стафилококки, могут увеличивать риск аллергии. Это происходит из-за того, что они губительны для других представителей микробиома. Результаты исследования также показали, что разнообразие бактерий в кишечнике не связано с атопическим дерматитом или астмой.

«Бактериальная телефонная книга»

Возможно, что при возникновении некоторых заболеваний имеет значение не конкретный вид простейших, а то, что общее функционирование группы микроорганизмов пошло наперекосяк, полагает доктор Кертис Хаттенхауэр из Гарвардской школы общественного здравоохранения.

Исследователи обнаружили, что здоровые добровольцы переносят небольшое количество микробов, которых принято считать болезнетворными.

Например, бактерия метициллин — резистентный золотистый стафилококк, — которая может вызвать сепсис и двустороннюю пневмонию, была найдена в носу около 30% участников эксперимента.

«Теперь у нас есть «телефонная книга» из более чем 100 подобных микроорганизмов, которые при определенном стечении обстоятельств могут повести себя плохо. Мы знаем, где они живут у здоровых людей и какие организмы их окружают. Поэтому, возможно, мы можем начать понимать, что их сдерживает и где они размножаются», — говорит доктор Хаттенхауэр.

И микробы несут в себе многие гены. Эти гены обладают такой же способностью влиять на наше здоровье и болезни, как и наши собственные, уверяет Кертис Хаттенхауэр..

«Терра инкогнита»

Программный директор проекта Лита Проктор и ее коллеги склоняются к выводу о том, что мы выбираем наши микробиомы в самом начале жизни.

«Геном человека передается по наследству, но микробиом людьми приобретается — это означает, что он сильно подвержен изменениям и мутациям. Над этим мы и работаем в клинических условиях. Если вы можете управлять микробиомом, вы сможете сохранить его здоровым или изменить нездоровый баланс», — поясняет Проктор.

По словам профессора Дэвида Релмана из Стэнфордского университета, эти исследования — только половина дела, поскольку нам предстоит гораздо больше узнать о «диалоге» микробиомов с клетками человека.

Бактерии могут жить и размножаться в таких местах – Инфекционные болезни

Бактерии – создания длиной всего в несколько микрометров. А сколько необычных форм и удивительных возможностей. Если бы их не было на нашей планете, не возникло бы человечество и всё живое. Бактерии могут жить в таких местах как: вода, воздух, раскалённый песок, под землёй.

Не они живут среди нас, а мы живём среди них. Общая масса микробов на нашей планете больше массы всех растений и живых обитателей вместе взятых. Большинство маленьких организмов настолько велико, что некоторые из них до сих пор не изучены. Бороться с ними помогает плесень. Благодаря этому учёными был изобретён пенициллин.

Чудесные свойства пенициллина были открыты случайно в 1928 году Александром Флемингом. Когда он проверял старые чашки с исследованиями, то заметил, что там завелась плесень, и микробы отступили. Так началась эра антибиотиков. Много лет человечество употребляло антибиотики без показаний.

Это привело к тому, что опасные индивиды научились адаптироваться к ним.

Бактерии – организмы, которые играют важную роль в жизни человека и природы. Знания о них позволяют понять механизмы, происходящие в теле человека.

Биологическое назначение микроорганизмов


Одноклеточные особи могут жить в кислородной среде (аэробные) и в его отсутствие (анаэробные). Именно они могут усваивать свободный азот атмосферы. Биологическая роль всех бактерий заключается в принятии участия в жизнедеятельности почвы, образования полезных ископаемых, в разложении растительных и животных остатков, пополнении запасов углекислого газа и кислорода.

Бактерии перерабатывают отходы животных в удобрения для растений. Такие организмы называют редуцентами.

https://youtube.com/watch?v=Aip0zJGhCqI

Известными и замечательными соседями в нашей утробе являются бифидобактерии и кишечная палочка. С их помощью крепнет иммунитет, улучшается обмен веществ и кишечник защищён от других патогенов.

Паразиты вызывают в нашем организме болезни. Они поедают клетки и отравляют его токсинами. Они поселяются в продуктах питания и проводят их в негодность. Исключение составляет молочная продукция. Некоторые растения взаимодействуют с такими существами, которые азот превращают в воздух и помогают удобрять их корни.

В научной терминологии такое взаимодействие называется – симбиоз.

Бактерии в круговороте веществ

Термофильные бактерии широко распространены в природе. Поэтому в слое почвы, окружающем корни, поселяется особенно много бактерий. Проникнув в корни бобовых, эти бактерии вызывают разрастание клеток корней и образование на них клубеньков.

Кухня: рай для микробов

Главная «станция переноса» для наших бактерий – кухня. 84% микробов, которые появляются на ней, совпадают с таковыми у жителей.

Профессор Роберт Данн провёл исследование в 40 домах в Северной Каролине. Он сравнил разделочные доски, кухонные столешницы, холодильники, унитазы, подушки, дверные ручки, экраны телевизоров и дверные коробки. Наибольшее скопление бактерий отмечено на унитазах и подушках. Микробы могут долго держаться на такой поверхности. Среди всех проанализированных мест выделяются те, где оседает пыль из воздуха и куда редко попадает ткань с пылесосом. Много микробов на дверных косяках и экранах телевизоров. Там микромир гораздо разнообразнее, чем на кухонной разделочной доске или кухонной столешнице.

Доктор Джилберто Флорес из Колорадо пришел к аналогичным выводам. Кухня – это уникальное место дома. Там доминируют самые стойкие бактерии, для которых выживание в течение двух недель на сухой резиновой, стальной или керамической поверхности не является проблемой. По большей части эти организмы абсолютно безвредны для человека. Они принадлежат к семействам Micrococccaceae, Flavobacteriaceae, Streptococcaceae, Moraxellaceae.

Настоящие микробиологические джунгли можно обнаружить на кухонных вытяжках, на полу (особенно на деталях перед раковиной, плитой и холодильником) и на уплотнениях холодильника и морозильника. Главным образом потому, что эти места редко моются. Беднейшими по микробам являются металлические поверхности – раковина и её окружение, а также кран.

Кто живёт на вашей кухне? Каждый дом характеризуется своим набором бактерий. Вот самые распространенные из них:

  • Mycoplasma – одна из самых маленьких бактерий в мире, устойчивая ко многим антибиотикам, может вызывать респираторные заболевания, в том числе пневмонию.
  • Streptophyta – цианобактерии, то есть микробы, использующие фотосинтез таким же образом, как растения, безвредные для человека.
  • Moraxellaceae – семейство, которое включает респираторные патогены, а также микробов, поражающих крупный рогатый скот.
  • Sphingomonadaceae – широко распространены на суше и в море, некоторые виды могут быстро разрушать пластик на свалках.
  • Flavobacteriaceae – могут вызывать заболевания рыб.

Сапрофиты

Если хемосинтетики используют энергию химических реакций неорганических соединений, то бактерии гниения (сапрофиты) питаются готовой органикой мертвых тканей. Они обитают на поверхности почвы: на останках животных, частях скошенной травы, упавших листьях и плодах. На фото пораженного яблока отчетливо виден результат деятельности микроорганизмов гниения. Как и почвенные микроорганизмы, бактерии гниения живут в ее верхнем слое: вокруг отмерших корней растений, умерших личинок и т.п.

В результате гниения ускоряется разложение мертвых тканей и их утилизация, почва обогащается питательными веществами, улучшающими ее плодородие. Одни виды этих микроорганизмов живут в присутствии атмосферного кислорода, другие обитают в бескислородных условиях. В силу специфики питания бактерии гниения – свободноживущие организмы, не вступающие в симбиотические группы.

Питание.

Бактерии бывают автотрофами и гетеротрофами. Автотрофы («сами себя питающие») не нуждаются в веществах, произведенных другими организмами. В качестве главного или единственного источника углерода они используют его диоксид (CO2). Включая CO2 и другие неорганические вещества, в частности аммиак (NH3), нитраты (NO–3) и различные соединения серы, в сложные химические реакции, они синтезируют все необходимые им биохимические продукты.

Гетеротрофы («питающиеся другим») используют в качестве основного источника углерода (некоторым видам нужен и CO2) органические (углеродсодержащие) вещества, синтезированные другими организмами, в частности сахара. Окисляясь, эти соединения поставляют энергию и молекулы, необходимые для роста и жизнедеятельности клеток. В этом смысле гетеротрофные бактерии, к которым относится подавляющее большинство прокариот, сходны с человеком. См. также УГЛЕРОД.

Выщелачивание руд.

Бактерии применяются для выщелачивания бедных руд, т.е. переведения из них в раствор солей ценных металлов, в первую очередь меди (Cu) и урана (U). Пример – переработка халькопирита, или медного колчедана (CuFeS2). Кучи этой руды периодически поливают водой, в которой присутствуют хемолитотрофные бактерии рода Thiobacillus. В процессе своей жизнедеятельности они окисляют серу (S), образуя растворимые сульфаты меди и железа:CuFeS2 + 4O2 CuSO4 + FeSO4. Такие технологии значительно упрощают получение из руд ценных металлов; в принципе, они эквивалентны процессам, протекающим в природе при выветривании горных пород.

Такие простые и сложные микробы

Бактерии отличаются от простейших, грибов и водорослей тем, что они не имеют ядра. Эти одноклеточные организмы могут образовывать группы сходных по характеристикам клеток. Такие группы отличаются по происхождению и способу воздействия на организм. Например:

  1. Культура в микробиологии – совокупность бактерий, выращенная на питательной среде и заметная невооруженным глазом, то есть группа появилась в одном месте и в одно время.
  2. Штамм – группа бактерий одного вида, полученных в разное время из разных источников или одного источника, например, штамм одной болезни, полученный от разных людей.

Благодаря такой способности бактерий объединяться в группы, ученые имеют возможность изучать и «приручать» живые микроорганизмы.

По характерной форме бактерии разбиты на группы:

  • шарообразные (кокки),
  • палочковидные (бациллы),
  • изогнутые (вибрионы),
  • спиральные (спириллы).

Загадочные стрептококки – это кокки, соединенные цепочкой. А если они объединятся в гроздь – получится стафилококк.

Каждая клетка бактерий делится один раз приблизительно в 20 мин. Их количество быстро стало бы непредставимым, если бы мудрая природа не позаботилась о балансе сил – микробы погибают от прямых солнечных лучей примерно через три часа. Еще один способ избавиться от микробов – обработать паром температурой +120°С в течение 20 минут.

Далеко не всегда микроорганизмы нужно уничтожать. Они помогают усовершенствовать и разнообразить нашу жизнь. Они являются нашими помощниками в различных областях: от пищевой промышленности (кисломолочные продукты, консервы) до биотехнологии. В медицине живые бактерии являются помощниками в получении антибиотиков, витаминов, аминокислот.

Возбудитель туберкулёза

Заболевание вызывает микобактерия туберкулёза, то есть это бактериальная инфекция, что определяет её основные характеристики.

Бактерия – это одноклеточный самостоятельный организм, для которого наше тело – лишь среда обитания. Бактерии-сапрофиты помогают нам переваривать пищу, бактерии-паразиты нам вредят, повреждая клетки и ткани. Вирус же – это даже не клетка, это просто оболочка с ДНК или РНК внутри. (ссылка) Для вирусов наш организм не среда, а средство жизни. Вирусы превращают наши клетки в заводы по производству вирусов, тем самым убивая их. Против вирусов наш организм формирует иммунный отклик в виде антител к вирусу. Организму требуется примерно 3-8 дней для выработки антител (в зависимости от возможностей иммунной системы). Бактерии живут с нами всю жизнь, иногда вызывая болезни; вирусы, которые вызывают простудные заболевания (коронавирус в том числе), появляются и исчезают. Благодаря таким вирусам иммунитет «вспыхивает» и убивает их, потом приходит другой вирус, и всё повторяется. Бактерии же, например микобактерия туберкулёза, может годами «дремать» в лимфатической системе и ждать, когда иммунитет ослабеет.

— Если рассматривать строение микобактерии – она очень непростая. У неё много  оболочек, и чтобы их пробить, нужен серьёзный антибиотик. И чем больше мы её лечим, тем больше она закрывается, тем сложнее человека вылечить. Это единственная мутация, но она крайне опасна.

Типы патогенов.

Некоторые патогены, т.е. болезнетворные микроорганизмы, могут быть облигатными паразитами, т.е. они способны жить только в теле организма-хозяина. Такова, к примеру, вызывающая сифилис бледная трепонема, или бледная спирохета (Treponema pallidum), которая быстро погибает во внешней среде. Еще сильнее такая особенность выражена у риккетсий (сыпной тиф, пятнистая лихорадка Скалистых гор и др.) и хламидий (трахома, пситтакоз). Эти организмы могут жить только внутри других клеток и так мелки, что их долгое время относили к вирусам. Другие виды обычно живут независимо от каких-либо хозяев, но в особых условиях становятся паразитами. Пример – Pseudomonas aeruginosa, почвенная бактерия, способная иногда инфицировать раны или просто заражать людей с ослабленным здоровьем. Зачастую патогены живут в организме хозяев, не причиняя им вреда, и вызывают болезни лишь при особых обстоятельствах, роль которых не всегда ясна.

Бактерии не могут преодолеть барьер, создаваемый неповрежденной кожей; они проникают внутрь организма через раны и тонкие слизистые оболочки, выстилающие изнутри ротовую полость, пищеварительный тракт, дыхательные и мочеполовые пути и проч. Поэтому от человека к человеку они передаются с зараженной пищей или питьевой водой (брюшной тиф, бруцеллез, холера, дизентерия), с вдыхаемыми капельками влаги, попавшими в воздух при чихании, кашле или просто разговоре больного (дифтерия, легочная чума, туберкулез, стрептококковые инфекции, пневмония) или при прямом контакте слизистых оболочек двух людей (гонорея, сифилис, бруцеллез). Попав на слизистую оболочку, патогены могут поражать только ее (например, возбудители дифтерии в дыхательных путях) или проникать глубже, как, скажем, трепонема при сифилисе.

Симптомы заражения бактериями часто объясняют действием токсичных веществ, вырабатываемых этими микроорганизмами. Их принято подразделять на две группы. Экзотоксины выделяются из бактериальной клетки, например, при дифтерии, столбняке, скарлатине (причина красной сыпи). Интересно, что во многих случаях экзотоксины вырабатываются только бактериями, которые сами заражены вирусами, содержащими соответствующие гены. Эндотоксины входят в состав бактериальной клеточной стенки и высвобождаются лишь после гибели и разрушения патогена.

Бактериальные и вирусные инфекции. Как отличить и чем лечить?


Примеры бактериальных инфекцийкоклюш, стрептококковый фарингит, туберкулез, холера, сифилис.

Против бактериальных инфекций помогают антибиотики. Но вместе с плохими они уничтожают и хорошие бактерии, поэтому после курса антибиотиков принимают пробиотики, чтобы восстановить микрофлору

Крайне важно грамотное применение антибиотиков по назначению врача

Примеры вирусных инфекцийОРВИ и грипп, корь, ветрянка, полиомиелит, герпес, гепатит A, B и C, вирус папилломы человека (ВПЧ), а также ВИЧ / СПИД.

Большинство антибиотиков бесполезныпротив вирусов. С обычными сезонными вирусными инфекциями иммунная система, по идее, справляется сама, причем организм после этого получает пожизненный иммунитет к данному конкретному виду вируса.

В других случаях требуется либо вакцинация, чтобы не дать себе заразиться, либо противовирусные препараты, которые блокируют развитие инфекции.

Проблема в том, что многие болезни и симптомы могут быть вызваны как бактериями, так и вирусами.

Общие симптомы бактериальных и вирусных инфекций:

  • кашель, чихание;

  • лихорадка;

  • воспаление;

  • рвота, диарея;

  • спазмы;

  • упадок сил.

На вопрос «Как отличить бактериальную инфекцию от вирусной?» редакция «АиФ» ответила так:

«Если в течение 3–5 дней симптомы исчезают, то, скорее всего, произошло заражение вирусной инфекцией. Если же через неделю вам стало ещё хуже, то ваш организм, вероятно, поразило бактериальное заболевание. При этом диагноз должен поставить врач, так как в ряде случаев болезнь может сочетать как вирусные, так и бактериальные возбудители».

Самодиагностика – это плохо еще и потому, что одна инфекция может наложиться на другую, что приведет к более серьезным затяжным проблемам.

Польза и вред

Каковы вред и польза термофильных бактерий? Молочнокислые палочки, применяемые в пищевой промышленности, приносят человеку несомненную пользу. Входя в состав различных заквасок, они производят вкусные и полезные молочнокислые продукты, которые очень положительно влияют на все системы человеческого организма, помогают регулировать обменные процессы, нормализуют работу пищеварительного тракта и всячески способствуют защите организма от различных гнилостных бактерий, очищая его параллельно от накопленных токсинов и шлаков. Кроме улучшения состава микрофлоры термофильные бактерии успокаивают нервную систему, подавляют действие антибиотиков и повышают иммунитет.

Помимо пищевой промышленности данный вид бактерий используется довольно широко в фармакологической и косметологической сферах. На их основе изготавливают различные пробиотики, а также косметические средства, придающие коже ухоженность и упругость, а также применяются с целью ее отбеливания и восстановления. Маски из живого йогурта способны творить чудеса.

Термофильные и мезофильные бактерии, которые живут в почве и компосте, помогают перерабатывать органические вещества, удобряя землю для хорошего роста растений. Выделяемый метан может с успехом использоваться для обогрева жилых домов и промышленных объектов. При таких огромных масштабах пользы тот небольшой вред, который доставляют термофильные палочки предприятиям пищевой промышленности, нивелируется воздействием бактерицидных препаратов и постоянным мониторингом производственного пищевого оборудования.

Экология.

Бактерий много в почве, на дне озер и океанов – повсюду, где накапливается органическое вещество. Они живут в холоде, когда столбик термометра чуть превышает нулевую отметку, и в горячих кислотных источниках с температурой выше 90° С. Некоторые бактерии переносят очень высокую соленость среды; в частности, это единственные организмы, обнаруженные в Мертвом море. В атмосфере они присутствуют в каплях воды, и их обилие там обычно коррелирует с запыленностью воздуха. Так, в городах дождевая вода содержит гораздо больше бактерий, чем в сельской местности. В холодном воздухе высокогорий и полярных областей их мало, тем не менее они встречаются даже в нижнем слое стратосферы на высоте 8 км.

Густо заселен бактериями (обычно безвредными) пищеварительный тракт животных. Эксперименты показали, что для жизнедеятельности большинства видов они не обязательны, хотя и могут синтезировать некоторые витамины. Однако у жвачных (коров, антилоп, овец) и многих термитов они участвуют в переваривании растительной пищи. Кроме того, иммунная система животного, выращенного в стерильных условиях, не развивается нормально из-за отсутствия стимуляции бактериями. Нормальная бактериальная «флора» кишечника важна также для подавления попадающих туда вредных микроорганизмов.

БАКТЕРИИ И БОЛЕЗНИ

Бактерии были открыты А.Левенгуком в конце 17 в., и еще долгое время считалось, что они способны самозарождаться в гниющих остатках. Это мешало пониманию связи прокариот с возникновением и распространением болезней, препятствуя одновременно разработке адекватных лечебных и профилактических мероприятий. Л.Пастер первым установил, что бактерии происходят только от других живых бактерий и могут вызывать определенные заболевания. В конце 19 в. Р.Кох и другие ученые значительно усовершенствовали методы идентификации этих патогенов и описали множество их видов. Для установления того, что наблюдаемое заболевание вызывается вполне определенной бактерией, до сих пор пользуются (с небольшими модификациями) «постулатами Коха»: 1) данный патоген должен присутствовать у всех больных; 2) можно получить его чистую культуру; 3) он должен при инокуляции вызывать ту же болезнь у здорового человека; 4) его можно обнаружить у вновь заболевшего. Дальнейший прогресс в этой области связан с развитием иммунологии, основы которой заложил еще Пастер (на первых порах тут много сделали французские ученые), и с открытием в 1928 А.Флемингом пенициллина.

Микробы-помощники

На протяжении веков мы могли исследовать только микроорганизмы, способные выжить в лабораториях, и изучать их по отдельности — часто одного микроба за раз.

Но с появлением все более совершенных методов анализа ДНК участникам проекта «Микробиом человека» удалось обнаружить микробов, которых никогда раньше не видели, и посмотреть на их коллективное поведение.

Результаты пятилетнего труда, начатого Национальном институтом здоровья США, были опубликованы в журналах

Nature,

Genome Biology и

PLoS.

В рамках проекта у более чем 200 здоровых мужчин и женщин в США были взяты образцы микробов, причем из различных частей тела.

Исследователи обнаружили, что в здоровом человеческом микробиоме обитает более 10 тысяч различных видов микроорганизмов.

Большинство из этих микробов оказались абсолютно безвредными. Появляется даже все больше доказательств того, что эти организмы помогают нам во многих отношениях.

Некоторые помогают нам получать энергию из пищи, в то время как другие помогают нам усваивать питательные вещества, такие как витамины.

Наши «родные» микробы

Медицинская микробиология изучает микроорганизмы – как нормальную микрофлору организма, так и возбудителей болезней.


Организм человека и населяющие его живые микроорганизмы – это единая экосистема. Количество бактерий, живущих на коже и слизистых человека, в несколько раз больше числа собственных клеток тела, и это нормальное состояние организма. Микрофлора создает тонкую биопленку, покрывающую все поверхности тела, в которой живут бактерии. У каждого человека свой состав биопленки. Он зависит от:

  • возраста, пищевого рациона;
  • условий работы и внешней среды;
  • перенесенных болезней;
  • травм и стрессов.

Пришлые, чужие микроорганизмы могут оказаться болезнетворными или патогенными. Продукты их жизнедеятельности разрушают клетки и ослабляют организм человека. Наиболее страшные из них – возбудители чумы, сибирской язвы, туляремии, а также бактерии-пневмококки. Кроме того, патогены, как и вирусы, передаются по воздуху (туберкулез, коклюш), с пищей (тиф, дизентерия, холера), половым путем (гонорея, сифилис).

Однако в теле человека есть органы, свободные от бактерий:

  • головной и спинной мозг;
  • все внутренние органы;
  • альвеолы легких;
  • кровь, лимфа;
  • внутреннее и среднее ухо.

Это объясняет, почему любая царапина, не говоря уже о серьезных травмах, может вызвать печальные последствия – бактерии и вирусы находят открытую дверь во внутренний мир человека и с радостью устремляются туда. В здоровом состоянии кожа выступает защитным барьером и пресекает подобные безобразия.

Микроорганизмы первыми населили нашу планету и неустанно трудились миллиарды лет, подготавливая для нас комфортные условия. Именно им мы обязаны самой возможностью своего существования. Но бактерии для нас – не только заботливые няньки, но и строгие учителя. За любой ошибкой тут же последует наказание. Например, не вымыл руки – заболел, съел несвежее – занимаешь туалет дольше обычного. Таким нехитрым методом кнута и пряника микробы учат нас вести правильный образ жизни и беречь свое драгоценное здоровье.

Роль бактерий в жизни человека

Нам с самого детства говорят, что бактерии (они же микробы) плохие и всегда нужно стараться от них избавиться. Но так ли это? На самом деле без некоторых бактерий наш организм не может полноценно функционировать.

В организме человека находится от 1,5 до 2,5 кг бактерий. Больше всего их в желудочно-кишечном тракте, на коже, в носоглотке и ротовой полости. Существуют как полезные бактерии — симбионты, так и вредные — паразиты.

Бактерии в желудочно-кишечном тракте выполняют сразу несколько полезных функций:

  • некоторые виды синтезируют витамины К и группы В;

  • переваривают растительную пищу: наш организм не в состоянии сам переваривать целлюлозу, которую содержат растения, а бактерии с легкостью ею питаются, тем самым помогая нам;

  • молочнокислые бактерии вырабатывают молочную кислоту, которая поддерживает оптимальный уровень кислотности.

Кроме организма человека полезные микробы обитают в почве, например, азотфиксирующие бактерии. Благодаря этим маленьким помощникам некоторые виды растений могут усваивать азот из почвы.

Некоторые виды бактерий играют роль санитаров. Они очищают сточные воды, превращая органические вещества в безвредные неорганические. Поэтому их активно применяют в работе очистных сооружений.

Но, конечно, нельзя забывать и об отрицательной роли микроорганизмов. Огромное количество бактерий являются болезнетворными и опасными для людей. Из-за своих микроскопических размеров они переносятся ветром, некоторыми насекомыми (например, мухами), вместе с капельками слюны при чихании и кашле больного человека. Долго сохраняются в пыли и почве.

Бактерии могут проникать в открытые раны. Если рану загрязнить почвой, в которой есть болезнетворные бактерии, то можно подхватить гангрену и столбняк. При ожогах на поврежденной поверхности хорошо размножаются стафилококки и стрептококки, вызывая гнойные воспаления.

Большой бедой в Средних Веках была чума, вызванная бактерией «чумная палочка». Эта болезнь унесла миллионы жизней и оставила свой след в истории мира.

Микробы правят Мировым океаном

Океаническая кора образуется в срединно-океанических хребтах, расположенных между тектоническими плитами. Эта порода, состоящая преимущественно из базальта, изливается из мантии на морское дно и со временем оказывается погребенной под толстым слоем осадков. Ученые давно рассчитали, что вышеупомянутые микроорганизмы должны жить в осадках и коре, не покрытой отложениями, но вещественных доказательств этому раньше не было.

Похоже, их удалось отыскать Марку Леверу, который на борту американского судна JOIDES Resolution отправился с целью сбора образцов к одной из областей океанической коры к западу от штата Вашингтон.

Левер вспоминает: «На этом корабле, как правило, ходят геологи, но на сей раз с нами было пять микробиологов». Группа, в которую входили ученые из шести стран, пробурила 265 метров океанического осадка и 300 метров коры, получив образцы базальта, сформированного около 3,5 миллионов лет назад. В полученных пробах были обнаружены гены микроорганизмов, которые метаболизируют соединения серы, а также вырабатывают метан.

Предстояло проверить, каким микробам принадлежат гены — живым или давно умершим. Для этого было решено провести эксперимент. Специалисты поместили образцы породы в воду, богатую обнаруженными на дне моря химическими веществами, и нагрели ее до 65 градусов по Цельсию. Со временем в воде появился метан, то есть микроорганизмы продолжали жить и размножаться…

Левер абсолютно убежден, что эти микробы являлись не «гастролерами» с поверхности, а подлинными жителями коры, так как были приняты строжайшие меры, чтобы избежать загрязнения образцов…

Переработка отходов.

Бактерии служат также для превращения отходов, например сточных вод, в менее опасные или даже полезные продукты. Сточные воды – одна из острых проблем современного человечества. Их полная минерализация требует огромных количеств кислорода, и в обычных водоемах, куда принято сбрасывать эти отходы, его для их «обезвреживания» уже не хватает. Решение заключается в дополнительной аэрации стоков в специальных бассейнах (аэротенках): в результате бактериям-минерализаторам хватает кислорода для полного разложения органики, и одним из конечных продуктов процесса в наиболее благоприятных случаях становится питьевая вода. Остающийся по ходу дела нерастворимый осадок можно подвергнуть анаэробному брожению. Чтобы такие водоочистные установки отнимали как можно меньше места и денег, необходимо хорошее знание бактериологии.

Суперинфекция

Суперинфекция – это устойчивая инфекция, которая не поддаётся лечению существующими препаратами. И это не миф, и даже не будущее, это наши будни. Россия находится в тройке стран с наибольшим распространением устойчивой формы туберкулёза.

Широкая или множественная лекарственная устойчивость бактерии – так называют суперинфекцию врачи. В случае с микобактерией туберкулёза она развивается очень легко. Причин тому несколько.

Первая: длительное и тяжёлое лечение, которое требует самоконтроля.

Вторая причина: характеристики самой бактерии (защитная оболочка и высокая приспособляемость).

Третья: доступность антибиотиков.

Антибиотики до сих пор, несмотря на запрет продажи без рецепта, довольно легко купить. А люди всё чаще чувствуют себя достаточными экспертами, чтобы самостоятельно назначать себе лечение, начитавшись «советов» в интернете.

— Заболевание туберкулёзом с широкой лекарственной устойчивостью сравнимо с онкологическим заболеванием. То есть, это лечится удалением части лёгкого с очагом инфекции и дальнейшей медикаментозной терапией. 


С этим читают