Врожденный иммунитет кишечника: участие эпителия
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 06.11.2024
Зрелый кишечник имеет особые физиологические функции, основная из которых — участие в пищеварении и всасывании, что обусловливает проницаемость стенки кишечника для нутриентов и жидкостей. Вместе с тем кишечник находится под воздействием целого ряда патологических факторов, например бактерий, пищевых антигенов, физико-химического стресса, связанного с процессами пищеварения и метаболизма бактерий, поэтому данный орган должен быть обеспечен системой защиты от неблагоприятного воздействия.
В целом кишечник должен не только обеспечивать существование комменсальной микрофлоры, но и противостоять угрозе со стороны энтеропатогенных микроорганизмов. Слизистая оболочка кишечника должна быть устойчива к воздействию высоких концентраций экзогенных химических веществ и выраженных отклонений рН, а также обладать способностью реагировать на повреждение тканей, вызванное действием агрессивных факторов.
Кишечник новорожденного ребенка испытывает еще большую нагрузку: он должен успешно преодолеть переход от стерильного органа, лишенного пищеварения и действия продуктов метаболизма, до стадии настоящего «биореактора» уже во взрослом организме. В данной главе описаны процессы, благодаря которым эта динамическая система претерпевает указанные изменения.
Сделан акцент на защитных факторах, которыми обладает кишечник организма хозяина. Особое внимание уделено эпителию, т.е. тем клеткам, которые непосредственно контактируют с содержимым кишечника. Каждый раздел главы будет посвящен одной из трех составляющих врожденного иммунитета: структурным барьерам, имеющим защитное значение, факторам биохимической защиты и индуцируемому воспалительному ответу.
Участие эпителия кишечника в иммунитете
Благодаря слизистой оболочке тонкого и толстого отделов кишечника возможен двусторонний переход жидкости, а также абсорбция нутриентов и ионов. В то же время люминальная поверхность слизистой оболочки кишечника постоянно контактирует с пищеварительной «экосистемой», представленной огромным количеством прокариотических организмов (до 10/мл), включая нормальную микрофлору.
Взаимодействие между эукариотами и прокариотами в ЖКТ носит симбиотический характер. Бактерии обитают в среде, которая богата пищей и отличается постоянством температуры, что позволяет им наилучшим образом выполнять биохимическую функцию, участвуя в метаболизме определенных витаминов и расщеплении желчных кислот.
Поверхность слизистой оболочки, обращенная непосредственно к организму хозяина, представляет собой биологическую систему, очень чувствительную к микроорганизмам и продуктам их жизнедеятельности. Внешняя и внутренняя части слизистой оболочки разделены однослойным цилиндрическим эпителием.
Этот эпителиальный слой имеет площадь примерно 200 м за счет огромного количества инвагинаций (крипт) и эвагинаций (ворсин). Стволовые клетки, расположенные в основании крипт, пролиферируют и дифференцируются в энтероциты, которые затем мигрируют к верхушкам кишечных ворсин, где энтероциты подвергаются апоптозу (аноикису) и занимают свое место в люминальном слое. Процесс обновления всего эпителия происходит каждые 5 дней. Таким образом, способность к пролиферации и саморегенерации поверхностного эпителиального слоя представляет собой одну из форм защиты от его повреждения.
В эмбриологическом и топологическом отношении кишечный эпителий, подобно коже, образует границу с окружающей средой. Как и кожа, монослой эпителия благодаря своим особым физическим свойствам обладает способностью защищать себя от экзогенных воздействий.
Субапикально расположенные соединительные системы способствуют образованию плотных контактов эпителиальных клеток друг с другом, в результате создается барьер, задерживающий даже маленькие молекулы и ионы. Селективно контролируя перенос ионов малого размера через этот монослой, энтероциты используют Сl- и секрецию воды (секреторную диарею) для элиминации нежелательных для организма патогенов или токсинов с люминальной поверхности слизистой оболочки кишечника.
Более того, специализированные энтероциты (бокаловидные клетки) секретируют небольшое количество муцина (смесь сложных гликопротеинов), образующего толстый защитный слой на поверхности слизистой оболочки кишечника. Этот муциновый слой препятствует непосредственному контакту эпителия и микроорганизмов, агрегирует прилипшие бактерии и ускоряет их удаление, воздействуя на скорость продвижения содержимого по кишечнику. Таким образом, зрелому эпителию в некоторой степени свойствен механизм адаптации к факторам, угрожающим состоянию люминального слоя.
-