Микроорганизмы представляют собой один из самых значимых компонентов биосферы, присутствуя во всех природных экосистемах. Человек не является исключением — микробиота является живым барьером между тканями макроорганизма и внешним миром, заселяя все граничащие с окружающей средой поверхности и полости организма человека. В этой связи изучение свойств и эффектов, оказываемых на организм здорового или больного человека, как самих микроорганизмов, так и продуктов их жизнедеятельности является очень актуальным, что позволит расширить их использование в терапевтических и профилактических целях.

Количество микроорганизмов в различных биотопах организма человека варьирует в широких пределах: в ротовой полости в 1 грамме слюны содержится 10⁶–10⁹ КОЕ различных микроорганизмов, в желудке — менее 103 КОЕ, наибольшее число представителей микрофлоры как количественно (10¹⁰–101² КОЕ), так и качественно представлено в толстом кишечнике. При этом для каждого биотопа характерен не только свой количественный, но и качественный состав микроорганизмов. Некоторые из колонизирующих пищеварительный тракт человека бактерий уникальны по своим свойствам и не встречаются больше нигде, что свидетельствует о совместной эволюции данных микроорганизмов и человеческой популяции [1].

Проблема взаимовлияния микро- и макроорганизмов была поднята в конце XIX — начале XX века И. И. Мечниковым, который писал: «Многочисленные разнообразные ассоциации микроорганизмов, населяющие пищеварительный тракт человека, в значительной степени определяют духовное и физическое здоровье человека» [2]. Эти слова дали целое направление для научной мысли, показав, что результаты взаимного влияния микромира и организма человека могут быть самими неожиданными. Так, показано влияние микробиоты желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) на риск развития ожирения и ассоциированных с ним заболеваний, в частности сахарного диабета и жировой неалкогольной болезни печени [3], нарушения в микробиоценозе могут играть роль в патогенезе сердечно-сосудистых заболеваний [4], для некоторый штаммов — Lactobacillus plantarum TWK10 показана способность улучшать физическую работоспособность [5].

Многолетнее изучение взаимодействия микроорганизмов и организма человека показало, что нормальная микробиота обеспечивает колонизационную резистентность, запуская процессы конкурентного исключения и подавления роста патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, оказывает выраженное иммуномодулирующее действие, участвует в обмене веществ, обладает антимутагенным и антиканцерогенным действиями и т. д. [6, 7].

Наиболее значимым эффектом микробиоты является обеспечение колонизационной резистентности в отношении патогенных микроорганизмов, который включает в себя формирование агрессивной среды за счет снижения рН в просвете кишки путем выработки короткоцепочечных жирных кислот, продукцию антибиотикоподобных веществ, конкуренцию за субстраты, питающие патогенные бактерии, недоступность для адгезии специфических мест связывания [8].

Однако одним из важных свойств микрофлоры, нередко недооцениваемым практическими врачами, является влияние на муциновый слой — тонкую коллоидную пленку толщиной 1–1,5 мм. В норме компоненты микрофлоры не проникают в ткани организма человека, так как на границах сред присутствует прослойка в виде муцинового слоя, характеризующегося определенной вязкостью и текучестью. Изменение физических характеристик данного барьера, например, снижение вязкости за счет разрушения дисульфидных связей между цистеиновыми мостиками суперструктуры данного геля, может приводить к транслокации микроорганизмов, в том числе относящихся к условно-патогенным, из просвета кишечника в ткани, что клинически проявляется развитием воспалительного процесса.