Варианты взаимоотношений хозяина и физиологической микрофлоры

Взаимоотношения организма хозяина и микроорганизмов могут принимать характер симбиоза, комменсализма и паразитизма.
Симбиоз-взаимоотношения, при которых микроорганизм и хозяин получают пользу от совместного существования. Организм хозяина обеспечивает микроорганизмам питательные вещества и тепло, в то время как бактерии продуцируют кислоту, понижающую рН секретов и предотвращают колонизацию слизистых оболочек патогенными микроорганизмами.
Комменсализм-тип взаимоотношений, при котором микроорганизм извлекает выгоду из совместного существования, а организм хозяина, не получая выгоды, в тоже время не страдает от контакта с микробом. Таким образом взаимодействуют с организмом человека большинство представителей нормальной микрофлоры. Однако в этом виде взаимоотношений много неясного. Не исключено, что при такой форме симбиоза организм хозяина тоже имеет выгоду. В свете последних открытий, комменсалы, связываясь с Toll-like рецепторами клеток иммунной системы слизистых оболочек, «держат» их в состоянии повышенной функциональной готовности.
Паразитизм-взаимоотношения, при которых организм хозяина страдает от совместного существования с микроорганизмами, вызывающими болезнь. Так, многие микроорганизмы-комменсалы способны при определенных обстоятельствах вызывать заболевание. Особенно часто это регистрируют у больных при развитии иммунодефицитных состояний.

Различают также дистанционное, контактное и внутриклеточное взаимодействие микрофлоры и хозяина.

Дистанционное взаимодействие поддерживается в результате обмена метаболитами, в основном низкомолекулярными (летучие жирные кислоты) и «сигнальными» молекулами микробиотного происхождения (ГАМК, β-аминобутират, гистамин, тирамин, серотонин, цАМФ, цГМФ, вещества стероидной структуры, инсулиноподобные белки, белки, подобные гонадотропным гормонам, бактериоцины и микроцины, токсины, нуклеиновые кислоты и др.) т. е. частицами, играющими роль регуляторов метаболизма или иных процессов.

Контактное взаимодействие представлено обычной адгезией бактериальных клеток к эпителию, обусловленной как неспецифическими (физико-химическими) факторами, так и специфическими лигандрецепторными взаимодействиями. Многие резидентные бактерии имеют специализированные лигандные структуры, обеспечивающие адгезию (адгезины). Например у бифидобактерий это липотейховые кислоты, являющиеся интегральным компонентом клеточной стенки грамположительных бактерий. В качестве рецепторов выступают отдельные субьединицы фибронектина, сетью покрывающего эпителий. Бактериальные колонии и ассоциации также укрепляются путем ионных, полярных и гидрофобных взаимодействий в гликопротеидном слое гликокаликса и оказываются резидентами.

Внутриклеточное взаимодействие представлено рядом феноменов (эндоцитоз, фагоцитоз, процесс слущивания завершивших свой цикл эпителиальных клеток, приводящий к их поглощению бактериями, захват бактерий специализированными М-клетками). При внутриклеточных взаимодействиях достигается обмен клеточным материалом-цельными фрагментами клеток. В итоге этого обмена возникает феномен взаимной молекулярноймимикрии. В результате этого микрофлора приобретает рецепторы и другие антигены, присущие хозяину и делающие ее «своей» для иммунной системы макроорганизма. Напротив, эпителиальные ткани в результате такого обмена приобретают бактериальные антигены. Другой важный результат внутриклеточного взаимодействия-обмен генетическим материалом, т. е. регуляторными молекулами, фрагментами структурных генов, включение в цитоплазму эпителиоцитов нехромосомных генетических элементов бактерий-плазмид.