Говоря о взаимосвязях в системе хозяин-микрофлора, прежде всего, необходимо учитывать их динамическую природу. Как уже отмечалось выше, если внешние стрессоры достаточно мощны и воздействия достигают некоторых пороговых значений, такие возмущения способны вывести систему из состояния динамического равновесия и привести к конфликту хозяина и микрофлоры. Среди различных факторов, влияющих на взаимодействие микроорганизмов с организмом хозяина, существенными представляется влияние стрессорных для бактерий факторов (кислотный, голодание, высокие и низкие температуры, токсические ксенобиотики, антибиотики) на различные физиологические процессы у прокариотов.

Кислотный стресс у бактерий, возникающий в результате закисления среды, характеризуется многими событиями на уровне генной регуляции. Нарастание экспрессии одних генов и снижение экспрессии других приводит к замедлению роста, количественным и качественным изменениям синтеза белков. Некоторые из вновь синтезируемых белков обеспечивают выживание бактерий в более кислой среде и защищают их от других стрессоров.

Например, у E.coli экспрессия ряда генов изменяется под воздействием ацетата. Кислотный, холодовой стрессоры и лимит субстратов влияют на постстрессовое поведение патогенных и непатогенных Е. coli, определяя устойчивость к высокой температуре и замораживанию/оттаиванию. Клетки, подвергнутые действию кислотного стрессора, проявляют заметную перекрестную защиту от теплового, оксидативного и осмотического стрессоров, но не наоборот.

Зависимость между кислотным стрессом и голоданием отмечена для S. mutans. Этот микроб в ответ на различные стрессорные воздействия изменяет синтез белков, чтобы выжить в изменившихся условиях. Способность S. mutans противостоять внезапному изменению pH рассматривается как фактор вирулентности этой бактерии.

Двойственность отношений в системе хозяин/микрофлора. Как уже отмечалось в статьях на сайте, двойственность отношений является фундаментальным свойством системы хозяин/микрофлора. Если под влиянием стрессорных агентов система перешла в состояние взаимной агрессии, то практически каждому физиологическому позитивному эффекту микрофлоры можно противопоставить альтернативный негативный патофизиологический эффект, а НММ из аппарата cross-talking становятся факторами патогенности, поддерживая конфликт между хозяином и микрофлорой. В таблице ниже приведены некоторые примеры этого явления.

Одна из особенностей функционирования эндоэкологической системы состоит в том, что одни и те же молекулы, супрамолекулярные надструктуры, клетки, механизмы, популяции и пр., в зависимости от времени и места, способны играть и физиологическую, и патофизиологическую роль, отправляя как позитивные эндосим-бионтные, так и негативные, деструктивные функции.

Что происходит при срыве эндосимбиотической толерантности? С одной стороны, хозяин мобилизует антигеноспецифические факторы защиты макроорганизма, а также неспецифические (лизоцим, лактоферрин, и пр.). С другой стороны, «взбунтовавшаяся» бактериальная субпопуляция мобилизует и атакует макроорганизм факторами патогенности — низкомолекулярными токсическими метаболитами (аминами, меркаптанами, кислотами), высокомолекулярными токсинами (ЛПС, М-белком стрептококка и др.), инициируя развитие эндотоксемии, системного воспаления и атерогенеза.

Критически важная особенность этого срыва состоит в том, что на смену нормальным механизмам обеспечения толерантности, основывающемуся на функционировании системы s-IgA, включаются воспалительные механизмы с участием IgG, IgM.

- Читать далее "Низкомолекулярные метаболиты микрофлоры (НММ)"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 22.6.2020