Mikrobiologia w dermatologii, wenerologii oraz w medycynie estetycznej i kosmetologii - ebook

AUTORZY

Lek. Agata Bechtold

Miejski Szpital Zespolony w Olsztynie

Dr n. med. Agata Białucha

Katedra Mikrobiologii, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

Dr n. med. Tomasz Bogiel

Katedra Mikrobiologii, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu; Zakład Mikrobiologii Klinicznej, Szpital Uniwersytecki nr 1 im. dr. Antoniego Jurasza w Bydgoszczy

Dr n. med. Anna Budzyńska

Katedra Mikrobiologii, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

Mgr Dagmara Depka

Katedra Mikrobiologii, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu;

Zakład Mikrobiologii Klinicznej, Szpital Uniwersytecki nr 1 im. dr. Antoniego Jurasza w Bydgoszczy

Dr hab. n. med. Aleksander Deptuła, prof. UMK

p.o. kierownika Katedry Propedeutyki Medycyny i Profilaktyki Zakażeń, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu;

Sekcja Antybiotykoterapii i Kontroli Zakażeń Szpitalnych, Szpital Uniwersytecki nr 1 im. dr. Antoniego Jurasza w Bydgoszczy

Prof. dr hab. n. med. Eugenia Gospodarek-Komkowska

Kierownik Katedry Mikrobiologii, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu;

Kierownik Zakładu Mikrobiologii Klinicznej, Szpital Uniwersytecki nr 1 im. dr. Antoniego Jurasza w Bydgoszczy

Mgr Katarzyna Grudlewska-Buda

Katedra Mikrobiologii, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

Dr n. med. Katarzyna Jachna-Sawicka

Laboratorium Medyczne Synevo w Łodzi

Dr n. med. Agnieszka Kaczmarek

Katedra Mikrobiologii, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

Lek. Marta Kasprowicz-Furmańczyk

Katedra i Klinika Dermatologii, Chorób Przenoszonych Drogą Płciową i Immunologii Klinicznej, Collegium Medicum, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

Dr n. med. Joanna Kwiecińska-Piróg

Katedra Mikrobiologii, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu; Zakład Mikrobiologii Klinicznej, Szpital Uniwersytecki nr 1 im. dr. Antoniego Jurasza w Bydgoszczy

Dr n. med. Anna Michalska

Katedra Mikrobiologii, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu; Zakład Mikrobiologii Klinicznej, Szpital Uniwersytecki nr 1 im. dr. Antoniego Jurasza w Bydgoszczy

Dr n. med. Agnieszka Mikucka

Katedra Mikrobiologii, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy

Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu; Zakład Mikrobiologii Klinicznej, Szpital Uniwersytecki nr 1 im. dr. Antoniego Jurasza w Bydgoszczy

Lek. Małgorzata Orylska-Ratyńska

Miejski Szpital Zespolony w Olsztynie

Prof. dr hab. Waldemar Placek

Kierownik Katedry i Kliniki Dermatologii, Chorób Przenoszonych Drogą Płciową i Immunologii Klinicznej, Collegium Medicum, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

Dr n. med. Małgorzata Prażyńska

Katedra Mikrobiologii, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy

Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu; Zakład Mikrobiologii Klinicznej, Szpital Uniwersytecki nr 1 im. dr. Antoniego Jurasza w Bydgoszczy

Mgr Jana Przekwas

Katedra Mikrobiologii/Szkoła Doktorska, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu; Zakład Mikrobiologii Klinicznej, Szpital Uniwersytecki nr 1 im. dr. Antoniego Jurasza w Bydgoszczy

Mgr Mateusz Rzepka

Katedra Mikrobiologii Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu; Zakład Mikrobiologii Klinicznej, Szpital Uniwersytecki nr 1 im. dr. Antoniego Jurasza w Bydgoszczy

Dr n. med. Alicja Sękowska

Katedra Mikrobiologii, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu; Zakład Mikrobiologii Klinicznej, Szpital Uniwersytecki nr 1 im. dr. Antoniego Jurasza w Bydgoszczy

Dr hab. n. med. inż. Krzysztof Skowron, prof. UMK

Katedra Mikrobiologii, kierownik Zakładu Oceny Działań Przeciwdrobnoustrojowych, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

Mgr Ewa Suszkiewicz

Sekcja Antybiotykoterapii i Kontroli Zakażeń Szpitalnych, Szpital Uniwersytecki nr 1 im. dr. Antoniego Jurasza w Bydgoszczy

Mgr Natalia Wiktorczyk-Kapischke

Katedra Mikrobiologii, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

Dr n. med. Patrycja Zalas-Więcek

Katedra Mikrobiologii, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu; Zakład Mikrobiologii Klinicznej, Szpital Uniwersytecki nr 1 im. dr. Antoniego Jurasza w Bydgoszczy

Aleksandra Znajewska-Pander

Katedra i Klinika Dermatologii, Chorób Przenoszonych Drogą Płciową i Immunologii Klinicznej, Collegium Medicum, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w OlsztynieWPROWADZENIE
EUGENIA GOSPODAREK-KOMKOWSKA

Wygląd zewnętrzny i schorzenia skórne budziły zainteresowanie już w epoce starożytnej. Dostrzegalne gołym okiem zmiany były przedmiotem dociekań medyków greckich i rzymskich. Szczególnego znaczenia nabrał ogląd zmian skórnych w czasach rozprzestrzeniania się trądu i dżumy (przede wszystkim w okresie średniowiecza, w czasie epidemii „czarnej śmierci”). Wczesne wykrycie zmian występujących w ostrych chorobach zakaźnych mogło decydować o losach całej społeczności. Dopiero narodziny anatomii patologicznej i zastosowanie mikroskopu (XVIII i XIX w.) otworzyły drogę nowoczesnej dermatologii.

Pierwsze kosmetyki wytwarzano w Egipcie około 7300 r. p.n.e. Pierwotnie kosmetologia zajmowała się nie tylko dbaniem o urodę ale i, tzw. kosmetyką negatywną (wypalanie, tatuowanie czy barwienie skóry). W cywilizacjach pierwotnych ciało zdobiono w ten sposób w związku z ważnymi wydarzeniami w życiu społecznym (śmierć, narodziny, osiągnięcie wieku dojrzałości). Rozwój kosmetologii na przestrzeni dziejów związany był z rozwojem nauk medycznych. Aż do końca XVII w. obowiązywała nauka Hipokratesa. Wiek XVIII był przełomowy w rozwoju kosmetologii. Skórę uznano wtedy za odrębny i ważny organ ludzkiego organizmu. W XIX w. zaczęła się masowa produkcja preparatów kosmetycznych w laboratoriach przyaptecznych, czemu towarzyszyło tworzenie się wielu firm kosmetycznych. Proces ten nabrał szczególnego znaczenia w I połowie XX w., a w II połowie XX w. kosmetyki i zabiegi kosmetyczne zyskały jeszcze wyższą rangę. Wówczas kosmetologia stała się też dziedziną akademicką – w Polsce od 1997 r.

W ostatnich latach nastąpił intensywny rozwój medycyny. Powstały nowe jej dziedziny, a wprowadzane nowe osiągnięcia technologiczne służą poprawie diagnozowania chorób oraz doskonaleniu stanu zdrowia i urody. Jedną z dziedzin medycyny jest dermatologia (gr. derma – skóra, gr. logos – nauka) zajmująca się badaniem struktury i funkcji skóry, a także chorobami skóry i jej przydatków oraz niektórymi chorobami ogólnoustrojowymi, ujawniającymi się głównie na skórze. Z dermatologii wywodzi się wiele nauk: wenerologia (łac. Veneris, Venus – rzymska bogini miłości) zajmująca się rozpoznawaniem i leczeniem chorób przenoszonych drogą płciową; kosmetologia (gr. kosmetes – sługa toaletowy, kosmetikós – upiększający, kosmos – porządek, ład, ozdoba) odnosząca się do przywracania oraz zwiększania za pomocą środków kosmetycznych atrakcyjności fizycznej ciała ludzkiego, ze szczególnym uwzględnieniem skóry, włosów i paznokci, osiąga to metodami nieinwazyjnymi (kosmetykami, zabiegami pielęgnacyjnymi, metodami farmakologicznymi, fizykoterapeutycznymi), powiązana z higieną życia i odżywiania, medycyną estetyczną i chirurgią plastyczną; medycyna estetyczna – zorientowana na dbanie o zdrowy i piękny wygląd ciała za pomocą leków oraz zabiegów inwazyjnych.

Każda z wymienionych nauk, wywodzących się z dermatologii, ma charakter interdyscyplinarny, z praktycznym zastosowaniem współczesnych osiągnięć mikrobiologii. Mają one wspólne obszary badań oraz perspektywy, przez co mikrobiologia jest nauką, która je łączy. Ogromna zmienność drobnoustrojów (wirusów, bakterii, grzybów, pierwotniaków) wyrażana w taksonomii oraz ich znaczeniu w zdrowiu i patogenezie zakażeń, poznawana za pomocą nowych narzędzi badawczych sprawia, że powinniśmy być gotowi do aktualizacji i poszerzania wcześniej zdobytej wiedzy. Stąd, powstał pomysł napisania książki z zakresu mikrobiologii dedykowanej studentom i pracownikom zainteresowanym dermatologią, wenerologią, medycyną estetyczną i kosmetologią.

Coraz większe wymagania stawiane lekarzom i kosmetologom sprawiają, że przygotowanie do pracy w tym zawodzie musi być rzetelne, interdyscyplinarne, zarówno pod względem przekazywanej wiedzy, jak i umiejętności praktycznych. Praca ta musi przebiegać w bezpiecznym środowisku i dla pacjenta/klienta, i dla lekarza/kosmetologa. Wiedza i umiejętności lekarzy oraz kosmetologów, a także przestrzeganie standardów muszą być takie, by oczekującym na prawidłową diagnozę i wyleczenie, poprawę jakości życia, uzyskanie atrakcyjnego wyglądu nie szkodziły, a jedynie przywracały zdrowie, upiększały i pomagały zachować urodę (łac. primum non nocere, po pierwsze nie szkodzić). Niewłaściwe przestrzeganie procedur, nieprawidłowe przechowywanie oraz używanie leków i kosmetyków mogą stać się źródłem wielu zakażeń występujących zarówno u klientów, jak i u personelu gabinetów lekarskich i kosmetologicznych. Przy każdej ingerencji w tkanki człowieka należy liczyć się z możliwością rozwoju zakażenia, zwłaszcza że mimo coraz doskonalszych narzędzi badawczych nadal nie jesteśmy w stanie precyzyjnie określić naturalnej mikrobioty człowieka – jej liczebności oraz gatunków i jej rozmieszczenia. Dlatego przydatna jest wiedza z zakresu znajomości postępowania w celu prewencji wystąpienia zakażeń.

Z uwagi na szerokie zadanie postawione autorom podręcznika, które przypadło na trudny okres rozwoju pandemii SARS-CoV-2, czego nie można pominąć, specjalne podziękowanie należy się zespołowi redaktorów wydawcy, a przede wszystkim Pani Marcie Rozwadowskiej za taktowny sposób komunikacji i pokonywania wielu trudności powstających przy pisaniu i redagowaniu tego dzieła zbiorowego.

Mam nadzieję, że odbiorcy podręcznika dobrze go przyjmą i uznają za przydatny w poszukiwaniu istotnych informacji dotyczących znaczenia drobnoustrojów w zdrowiu człowieka i w zakażeniach w dermatologii, wenerologii, medycynie estetycznej i kosmetologii, zarówno podczas szkolenia przed-, jak i podyplomowego oraz w codziennej praktyce.2
MIKROBIOTA FIZJOLOGICZNA CZŁOWIEKA
EUGENIA GOSPODAREK-KOMKOWSKA

W 2007 r. został zainicjowany ogólnoświatowy Projekt Ludzkiego Mikrobiomu (Human Microbiome Project, HMP) mający na celu poznanie genomów drobnoustrojów jako składowych genomu człowieka kształtujących i mających wpływ na jego procesy fizjologiczne oraz predyspozycje do zapadalności na różne choroby. Pojęcie mikrobiomu człowieka zaproponował Joshua Lederberg w 2001 r. na opisanie ekologicznej społeczności drobnoustrojów (komensalnych, symbiotycznych i patogennych), które dzielą naszą przestrzeń życiową. Obecnie termin ten odnosi się do wszystkich genomów drobnoustrojów żyjących w i na organizmie człowieka. Zespół tych drobnoustrojów to mikrobiota fizjologiczna (naturalna). Przyjęto, że człowiek i mikrobiota tworzą razem superorganizm, a ich wspólny genom określa się metagenomem. W każdym z nas żyje około 90 bln komórek drobnoustrojów zawierających 150 razy więcej genów niż genom ludzki.

Dzięki postępowi i coraz intensywniejszemu doskonaleniu metod badawczych poznawana jest mikrobiota fizjologiczna człowieka, jej różnorodność, liczebność oraz miejsca (tkanki, narządy, układy) występowania, które do niedawna uważano za sterylne. Nowoczesne metody identyfikacji i różnicowania drobnoustrojów zrewolucjonizowały ujawnienie występowania nieznanych dotąd gatunków, często niemożliwych do uzyskania w hodowli. Gatunki niehodowlane stanowią około 80%, a gatunki nowo odkryte 60% wszystkich wykrytych gatunków. Mikrobiom człowieka jest bardziej zróżnicowany i bogatszy pod względem występowania drobnoustrojów, niż dotychczas uważano. Stanowią go drobnoustroje należące do trzech domen: bakterii, archea i eukariota. Są one konieczne do prawidłowego funkcjonowania organizmu człowieka.

Mikrobiota fizjologiczna (naturalna) człowieka to zespół drobnoustrojów, tj. wirusów, w tym bakteriofagów (wirusy bakteryjne), bakterii (głównie), archea oraz grzybów tworzących złożony ekosystem, występujący naturalnie w organizmie człowieka (tj. na skórze, w przewodzie pokarmowym, układzie oddechowym, moczowym i płciowym) i niewywołujący objawów chorobowych. Mikrobiota zaczyna rozwijać się już w czasie życia płodowego i w stanie zdrowia towarzyszy nam przez całe życie.

Organizm człowieka składa się z około 10¹³ komórek, a liczba bakterii (w większości beztlenowych) stanowiących mikrobiotę naturalną przekracza tę wartość 10-krotnie. Mikrobiota człowieka w różnych jego obszarach jest reprezentowana przez drobnoustroje stanowiące unikalny i dynamiczny ekosystem. Każdy człowiek ma niepowtarzalny zestaw drobnoustrojów (różnią się one nawet u bliźniąt jednojajowych), reagujących na zmiany, np. sposobu odżywiania się, trybu życia, leki. Skład jakościowy i ilościowy mikrobioty zależy od właściwości fizjologicznych kolonizowanych miejsc, w tym dostępności do składników odżywczych. Na jej stan mają wpływ czynniki osobnicze (status genetyczny, rasa, płeć, wiek, aktywność seksualna, ciąża, rodzaj porodu, masa ciała, stan odporności organizmu, status hormonalny, wilgotność w określonym regionie ciała, soki trawienne, enzymy, kwasy żółciowe, temperatura, pH, potencjał oksydacyjno-redukcyjny, perystaltyka jelit, stres, choroby, ekosystem – skład i metabolizm mikrobioty, zależności ekologiczne – antagonizm, synergizm, rodzaj noszonej odzieży, postępowanie higieniczne) oraz środowiskowe i zachowania (strefa klimatyczna, region zamieszkania, demograficzne, nawyki kulturowe, socjoekonomiczne, rozwój technologiczny, gwałtowne zmiany trybu życia, dieta, obce drobnoustroje, stosowanie kosmetyków, antybiotyków, detergentów, dezynfektantów, środki konserwujące, rodzaj wykonywanej pracy).

Drobnoustroje tworzące mikrobiotę naturalną są zwykle dobrze przystosowane do warunków panujących w zajmowanych przez siebie przestrzeniach, skutecznie wykorzystują składniki pokarmowe, nie pozostawiając miejsca dla patogenów. Żyją jako złożona, dobrze zorganizowana i zgodnie współdziałająca „społeczność”, często w wytworzonej przez siebie ochronnej strukturze zwanej biofilmem. Każde zaburzenie tej równowagi (bioróżnorodności) może prowadzić do poważnych, niekorzystnych dla makroorganizmu konsekwencji w postaci zakłóceń fizjologii, a szczególnie do rozwoju zakażeń i zatruć pokarmowych oraz rozwoju chorób nieinfekcyjnych.

2.1.
Mikrobiota skóry człowieka

Ludzka skóra jest największym narządem (powierzchnia 1,8 m²) organizmu człowieka i odgrywa ważną rolę w odpowiedzi nieswoistej, stanowiąc pierwszą linię obrony przed środowiskiem zewnętrznym, w tym przed drobnoustrojami. Warunki, jakie panują na skórze, ograniczają różnorodność mikrobiomu. Związane jest to, m.in. z takimi czynnikami, jak: wysokie ciśnienie osmotyczne, kwaśny odczyn skóry, obecność nasyconych i nienasyconych kwasów tłuszczowych o działaniu przeciwdrobnoustrojowych, niska zawartość substancji odżywczych, niska wilgotność, złuszczanie warstwy rogowej naskórka, wydzielanie substancji o działaniu przeciwdrobnoustrojowym (lizozym, dermicyna, psiorazyna i in.). Liczba drobnoustrojów skóry zdrowego człowieka wynosi 10⁴–10⁵ j.t.k./cm² (j.t.k. – jednostki tworzące kolonie), a tych, które stale występują w mieszkach włosowych – 10⁵–10⁶ j.t.k./cm². Drobnoustroje mogą tworzyć mikrokolonie w gruczołach potowych i łojowych oraz w mieszkach włosowych i jest trudna do usunięcia poprzez zabiegi antyseptyczne skóry.

U zdrowego człowieka mikrobiota naturalna skóry dzieli się na stałą (odnawialną) i przejściową (czasową). Do pierwszej grupy należą bakterie Gram-dodatnie: gronkowce koagulazoujemne (Coagulase-Negative Staphylococci, CNS), a wśród nich Staphylococcus epidermidis (u 85–100% ludzi), S. capitis (skóra głowy), S. auricularis (przewód słuchowy zewnętrzny), S. hominis (skóra ramion i kończyn dolnych), S. haemolyticus (skóra stóp); paciorkowce: Streptococcus spp. i Enterococcus spp. (skóra pachwin, okolic odbytu i krocza) oraz pałeczki Gram-dodatnie: Corynebacterium spp., Brevibacterium spp., Cutibacterium (dawniej Propionibacterium) acnes (u 54–100% nastolatków). Ponadto, występują ziarenkowce Gram-dodatnie Staphylococcus aureus (2–35% w zależności od okolicy ciała, 20% nosicielstwo stałe, 60% – przejściowe) i grzyby Candida spp. (skóra pod paznokciami, powierzchnie międzypalcowe, skóra pachwin i pach).

Skład mikrobioty stałej jest modyfikowany przez wydzielinę gruczołów skóry, sposób ubierania się (pora roku, rodzaj tkaniny), sąsiedztwo błon śluzowych (jama ustna, jama nosowa). Mikrobiota przejściowa występuje okresowo. Jest związana z ciągłą ekspozycją i bezpośrednim kontaktem skóry ze środowiskiem zewnętrznym; może pochodzić od innych ludzi, zwierząt lub ze środowiska – szczególnie z bioaerozolu powietrza, przedmiotów, sprzętów, wody czy żywności.

Drobnoustroje skóry należą do czterech gromad: Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes i Proteobacteria. Na skórze wykazano obecność bakterii z rodzajów: Cutibacterium, Corynebacterium, Staphylococcus, Streptococcus, Acinetobacter i Finegoldia. Na skórze okolicy głowy, w tym skórze nosa, uszu i włosach, dominują bakterie z rodziny Propionibacteriaceae, których jest znacznie mniej na skórze ramion. W okolicy tułowia i kończyn, szczególnie okolic pach i podeszew stóp, pępka i dołu podkolanowego, występują głównie Staphylococcus spp. i Corynebacterium spp. Obszary o dużej gęstości gruczołów łojowych, np. skóra twarzy, potylicy, pleców, klatki piersiowej, wzmagają wzrost bakterii lipofilnych, np. Cutibacterium spp. i grzybów Malassezia spp. Na powierzchniach miejsc wilgotnych (przestrzeń międzypalcowa, pachwiny, pachy, pępek) przeważają Corynebacterium spp., rzadziej Staphylococcus spp. Z kolei na skórze ramion i nóg, która bywa przesuszona, występuje mniej drobnoustrojów – głównie z klasy Betaproteobacteria i rzędu Flavobacteriales.

Ponadto na skórze występują metanogenne archea z rodzaju Methanosarcina, Methanobrevibacter oraz archeony z gromady Eurybacteria, a także archea utleniające amoniak z typu Thaumarchaeota, które wpływają na regulację pH skóry i stanowią jej naturalną warstwę ochronną.

Wirusy, podobnie jak bakterie i archea, tworzą stałą i przejściową mikrobiotę skóry. Należą one do trzech dominujących rodzin: Papillomaviridae (Human Papillomavirus, β-HPV, γ-HPV), Polyomaviridae i Circoviridae, z tym że najczęściej stwierdzanymi na powierzchniowych warstwach skóry są β- i γ-papillomawirusy, wśród których zidentyfikowano 13 nowych odmian γ-papillomawirusów. Wykazano także polyomawirusy Merkel (Merkel Cell Polyoma Virus, MCPyV). Udowodniono występowanie bakteriofagów z rodziny Myoviridae i Siphoviridae oraz fagów bakterii z rodzajów: Cutibacterium spp., Staphylococcus spp., Pseudomonas spp., Bacillus spp.

Większość grzybów stwierdzanych na zdrowej skórze to gatunki Malassezia spp., głównie M. restrica i M. furfur oraz M. globosa, M. sympodialis, M. pachydermatis. Candida spp., mimo że jest składnikiem mykobiomu skóry człowieka, bardzo rzadko ją kolonizuje.

2.2.
Mikrobiota jamy ustnej

Jama ustna ze względu na kontakt z powietrzem, pożywieniem i środowiskiem wodnym stanowi dynamiczne oraz bardzo zróżnicowane i unikalne środowisko dla drobnoustrojów. Bakterie w jamie ustnej biorą udział w metabolizmie produktów odżywczych. Pierwsza kolonizacja tego obszaru zaczyna się bezpośrednio po urodzeniu, a źródłem bakterii jest otoczenie (głównie matka) dziecka. Obszar ten jako pierwsze bakterie zasiedlają: Streptococcus salivarius, S. mitis, S. oralis, a w okresie następnych kilku miesięcy Gram-ujemne beztlenowce: Fusobacterium nucleatum, Prevotella melaninogenica i Veillonella spp. W młodym wieku dorosłym mikrobiota jamy ustnej staje się stabilna i jest reprezentowana przez bakterie z rodzajów: Streptococcus, Veillonella, Fusobacterium, Porphyromonas, Prevotella, Treponema, Neisseria, Haemophilus, Eubacteria, Lactobacterium, Capnocytophaga, Eikenella, Leptotrichia, Peptostreptococcus i Cutibacterium. Przyjmuje się, że u ludzi w jamie ustnej jest ponad 750 gatunków bakterii, z których poznano około 50%. Na zróżnicowanie mikrobioty jamy ustnej mają wpływ: temperatura, pH, potencjał oksydacyjno-redukcyjny, zasolenie oraz ślina, która dostarcza składników odżywczych, usuwa produkty przemiany, zawiera liczne enzymy, np. amylazę, peptydy przeciwbakteryjne, a także przeciwciała. Jest ono warunkowane stanem higieny gospodarza, a także wiąże się z mikrobiomem śliny, który zawiera ponad 100 rodzajów bakterii. U większości osób występują bakterie z rodzajów: Streptococcus, Neisseria, Heamophilus, Prevotella, Veilonella, Rothia, Porphyromonas, Fusobacterium, Scardovia, Parascardovia i Alloscardovia. Język, jako wał mięśniowy pokryty śluzówką, stanowi miejsce kolonizowane przez bakterie z rodzajów: Streptococcus, Neisseria, Heamophilus, Prevotella i Fusobacterium. Stwierdzono, że w naddziąsłowej płytce bakteryjnej występują głównie bakterie Gram-dodatnie: Streptococcus mutans, S. salivarus, S. mitis oraz Lactobacillus spp. Natomiast na poddziąsłowej płytce obecne są bakterie Gram-ujemne, np.: Actinobacillus spp., Campylobacter spp., Fusobacterium nucleatum i Porphyromonas gingivalis.

Na płytce nazębnej występują archea z typu Euryarchaeota, w szczególności Methanobrevibacter oralis i M. smithii.

W ekosystemie jamy ustnej ujawniono bakteriofagi, głównie Aggregatibacter actinomycetemcomitans, fag T3 Escherichia coli, fag PA6 Cutibacterium acnes, fag SM1 Streptococcus mitis oraz rzadziej fag lamda Escherichia coli, fag E125 Burkholderia, fag Av-1 Actimomyces, fagi Streptococcus, bakteriofagi gromady Proteobacteria i Firmiucutes, które obejmują rodzaje Streptococcus, Gemella, Veilonella i Leptotrichia. Obecność w ludzkiej ślinie faga Enterococcus faecalis wskazuje na ważną jego rolę w ograniczaniu występowania bakterii w systemie korzeni zębowych, jako że penetrując kanały zęba, eliminują zakażenie wywołane przez E. faecalis.

U ludzi zdrowych występują grzyby z rodzajów: Candida, Saccharomyces, Penicillium, Scopularis, Geotrichum, Aspergillus, Cryptococcus, Fusarium, Alter-naria, Cladosporium, Aurebasidium, Epicoccum, Phoma oraz Malassezia.

2.3.
Mikrobiota dróg oddechowych

Mikrobiota dróg oddechowych ludzi, w szczególności górnych dróg, jest zróżnicowana, jako że błony śluzowe pozostają stale w kontakcie ze środowiskiem zewnętrznym, w tym poprzez proces oddychania. Z każdym oddechem dochodzi do wprowadzenia do dróg oddechowych wielu drobnoustrojów. Mikrobiota tego obszaru należy do gromady Actinobacteria (Cutibacterium spp., Corynebacterium spp.), Firmicutes (Staphylococcus spp.), kilku gatunków gronkowców, m.in. Staphylococcus epidermidis, S. capitis, S. hominis, S. haemolyticus, S. lugdunensis i S. warneri, bakterii z rodzaju Aureobacterium i Rhodococcus. Prawie w całej populacji ludzkiej występują: Aerococcus viridans, Moraxella catarrhalis, Neisseria sicca, N. flava, Streptococcus salivarius, S. pneumoniae (50–60% nosicieli), S. pyogenes, S. epidermidis. W jamie ustnej występuje około 800 gatunków, w tym 200 hodowlanych z rodzajów: Actinomyces, Coryne-bacterium, Lactobacillus, Streptococcus (np. S. mutans, S. salivarius, S. pneumoniae, S. pyogenes), Staphylococcus (np. S. epidermidis, S. aureus), bezwzględne beztlenowce (Bacteroides, Fusobacterium, Peptostreptococcus) czy takie gatunki, jak: Neisseria meningitidis oraz grzyby Candida spp. (30–50% ludzi).

Zrogowaciały nabłonek płaski nozdrzy zawiera gruczoły łojowe produkujące substancje wspomagające wzrost lipofilnych bakterii Cutibacterium spp. Pałeczki te są zdolne do hydrolizy tłuszczów, uwalniają wolne kwasy tłuszczowe, co doprowadza do obniżenia pH, sprzyjając wzrostowi CNS, a dodatkowo wilgotne warunki i obecność tlenu wpływają na wzrost Staphylococcus aureus.

W górnych drogach oddechowych występują bakterie rodzajów: Streptococcus, Neisseria, Gemella, Veillonella, Prevotella, Haemophilus, Rothia i Leptotrichia. Dolne drogi oddechowe – tchawica i płuca, znacznie różnią się budową i funkcją od górnych dróg oddechowych. Wyścielone są nabłonkiem rzęskowym oraz licznymi komórkami wydzielniczymi, uwalniającymi, m.in. mucynę, związki powierzchniowo czynne, proteazy oraz białka immunomodulujące, co tworzy barierę odpornościową tego odcinka. Jest ona także warunkowana przez makrofagi, limfocyty T, komórki dendrytyczne, w tym komórki Langerhansa. Dolne drogi oddechowe zasiedlają najczęściej bakterie z gromad: Bacteroidetes (Prevotella, Porphyromonas) i Firmicutes (Streptococcus, Veillonella), w mniejszym stopniu Proteobacteria (Pseudomonas, Haemophilus, Neisseria) i Actinobacteria. Analiza mikrobiomu płuc wykazała obecność bakterii z rodzajów: Pseudomonas, Streptococcus, Prevotella, Fusobacterium, Haemophilus, Veillonella i Porphyromonas. W płucach stwierdzono obecność wirusów ssaczych i bakteryjnych z rodzajów: Streptococcus, Staphylococcus, Haemophilus, Pseudomonas, Lactobacillus, Mycobacterium, Bacillus, gatunku Escherichia coli i wirusa olbrzymiego z rodzaju Mimiviridae. Ich skład zależy od regionu płuc.

Z kolei mykobiom płuc obejmuje 75 rodzajów grzybów. Są to głównie: Aspergillus, Candida, Cladosporium, Malassezia, Saccharomyces. Najbardziej rozpowszechnione są gatunki z rodziny Davidiellaceae i rodzajów Cladosporium, Eurotium, Penicillium, a także gatunki Cladosporium cladosporium i Eremothe-cium sinecaudum.

2.4.
Mikrobiota przewodu pokarmowego

Przewód pokarmowy zapewnia warunki życia i wzrostu drobnoustrojom komensalnym, jak również tym, które są dostarczane wraz z pożywieniem i które w znaczący sposób mogą wpłynąć na procesy zachodzące w tej niszy ekologicznej. W przewodzie pokarmowym, ze względu na pełnione funkcje oraz specyficzność budowy, występuje największa liczba drobnoustrojów (10⁶–10¹⁴ j.t.k./g treści), w zależności od jego odcinka i opisanych wyżej czynników. Liczbę drobnoustrojów żołądka określa się na 10¹–10³ j.t.k./g. Wraz z przełykiem i dwunastnicą jest regionem przewodu pokarmowego najmniej skolonizowanym przez bakterie. Ze względu na kwaśne środowisko, żołądek uważany był za miejsce sterylne i nieprzyjazne dla rozwoju drobnoustrojów. Wraz z odkryciem Helicobacter pylori zwrócono uwagę na to, że jest on zasiedlany przez różnorodną „mikrospołeczność”. Głównym składnikiem mikrobioty żołądka należącym do Proteobacteria jest H. pylori (u ponad 80% ludzi na świecie). Mikrobiota żołądka tworzą bakterie z gromady Firmicutes (rodzaje Lactobacillus, Streptococcus, Clostridium, Veillonella), Proteobacteria (rodzaj Escherichia), Actinobacteria (Bifidobacterium spp.), Bacteroidetes, Fusobacteria oraz w niewielkiej ilości grzyby z rodzaju Candida. Stwierdzono nowe rodzaje bakterii, których wcześniej nie zaliczono do mikrobioty żołądka: Prevotella, Caulobacter, Actinobacillus, Corynebacterium, Rothia, Gemella, Leptotrichia, Porphyromonas, Capnocytophaga i Deinococcus.

Natomiast w tej niszy, jak dotychczas, nie wykazano występowania wirusów. Największą liczbę, zróżnicowanie i aktywność wykazuje mikrobiota jelita grubego (500–1200 gatunków, 45 rodzajów, 17 rodzin, co stanowi 10¹²–10¹⁴ j.t.k./ml, 2–3 kg, tj. 80% suchej masy kału).

W pierwszych dniach życia w przewodzie pokarmowym są warunki względnie beztlenowe. Sprzyjają one rozwojowi bakterii, takich jak Escherichia coli i Enterococcus faecalis, które tworząc warunki beztlenowe, sprzyjające zasiedleniu w tym obszarze bakterii beztlenowych z rodzaju Bacteroides, Bifidobacterium i Clostridium. Proces tworzenia mikrobioty jelitowej kształtuje się do około 2. roku życia, chociaż w późniejszych okresach notuje się duże wahania bioróżnorodności spowodowane, m.in. wiekiem i stylem życia. U dorosłego człowieka bakteryjny składnik mikrobioty jelit stanowią głównie beztlenowce. W tym odcinku najliczniej występują bakterie z rodzajów: Bacteroides, Bifidobacterium, Eubacterium, Fusobacterium, Ruminococcus, w mniejszej ilości Lactobacillus, Bacillus, Clostridium, Streptococcus, Peptostreptococcus, Klebsiella, Proteus oraz gatunki Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Finegoldia magna i Micromonas micros. Chociaż w ludzkim jelicie wykryto obecność ponad 50 gromad bakterii, ekosystem ten najliczniej zasiedlają Bacteroidetes z dominacją gatunku Bacteroides thetaiotaomicron i Firmicutes z przewagą laseczek z rodzaju Clostridium (chronią nabłonek okrężnicy). Wykazano obecność Proteobacteria, Actinobacteria, Fusobacteria i Verrucomicrobia. Stwierdzono także w mikrobiocie jelitowej osób dorosłych gatunki wytwarzające maślan: Faecalibacterium prausnitzii, Roseburia intestinalis i Bacteroides uniformis. Ponadto u większości ludzi występują bakterie z rodzaju Ruminococcus i Akkermansia (oba rodzaje zdolne są do degradacji mucyny).

Ekosystem jelit jest także reprezentowany przez archeony, Methanobrevibacter smithii i Methanosphaera stadtmaniae. Reprezentują je Euryarchaeota, Crenarchaeota, Thermococcales, Thermo plasmateles, niemetanogenne archea Halobacteriaceae oraz z rodzaju Nitrosospaera (utleniają amoniak i mocznik, dostarczają drobnoustrojom azot).

Mikrobiotę jelit tworzą także wirusy, które wpływają na homeostazę gospodarza, stymulują mechanizmy odpornościowe jelit. Treść jelitowa zawiera 10⁹ cząstek wirusów/g kału. Bakteriofagi lizujące do 10¹⁴ komórek bakteryjnych są najbardziej rozpowszechnionymi wirusami jelitowymi. Dominują tu dwuniciowe wirusy DNA z rzędu – Caudovirales, rodzin: Podoviridae, Siphoviridae, Myoviridae oraz jednoniciowe bakteriofagi DNA Microviridae. W jelitach o wiele mniej jest wirusów eukariotycznych niż bakteryjnych, choć wykazano ich obecność z rodziny Picobirnaviridae, Adenoviridae, Anelloviridae, Astroviridae, a także gatunków Bocavirus, Enterovirus, Rotavirus i Sapovirus oraz megawirusa z rodziny Marseilleviridae.

Mykobiom jelit, w szczególności kału, najczęściej tworzą grzyby rodzajów: Candida, Cladosporium, Cryptococcus, Saccharomyces, Malassezia oraz rzędów: Eurotiales, Botrysphaeriales i Filobasidiales.