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Passaggi segreti nell'intestino: cosa consente alle piccole molecole di attraversare la parete intestinale?
La permeabilità intestinale si riferisce al processo mediante il quale le sostanze passano dal tratto digerente alle cellule della parete intestinale e da lì al resto del corpo. In circostanze normali, l'intestino ha un certo grado di permeabilità, che consente ai nutrienti di entrare nel sangue attraverso la parete intestinale, mantenendo allo stesso tempo una funzione di barriera per impedire a sostanze potenzialmente dannose (come gli antigeni) di entrare nell'organismo attraverso l'intestino. Nell'intestino umano sano, piccole particelle con un raggio inferiore a 4 Å possono passare attraverso il canale del poro claudina strettamente accoppiato, mentre particelle fino a 10–15 Å (3,5 kDa) di diametro possono essere assorbite attraverso il canale intercellulare.
Esistono prove che un aumento anomalo della permeabilità intestinale possa essere associato a determinate malattie croniche e disturbi infiammatori.
Nella struttura fisiologica dell'intestino, la barriera formata dall'epitelio intestinale separa l'ambiente esterno (il contenuto del lume intestinale) dall'interno del corpo, che è la superficie mucosa più estesa e importante del corpo umano. . Il muco intestinale può anche fungere da barriera per i peptidi antimicrobici dell'ospite, svolgendo quindi un ruolo di barriera bidirezionale nelle interazioni ospite-microbo. L'epitelio intestinale è composto da un singolo strato di cellule e ha due importanti funzioni: in primo luogo, agisce come barriera per impedire l'ingresso di sostanze nocive come antigeni estranei, tossine e microrganismi; in secondo luogo, agisce come filtro selettivo per aiutare assorbono i nutrienti alimentari dalla cavità intestinale, elettroliti, acqua e altre sostanze benefiche.
Permeabilità e sua regolazione
La permeabilità intestinale è regolata principalmente attraverso due vie: la permeabilità transepiteliale e la permeabilità paracellulare. Il trasporto attraverso le cellule epiteliali coinvolge principalmente proteine di trasporto specializzate, responsabili dello spostamento di sostanze quali elettroliti specifici, amminoacidi, zuccheri e acidi grassi a catena corta dentro e fuori la cellula.
Le cellule epiteliali intestinali specializzate, chiamate cellule microfold (cellule M), possono campionare i batteri e i loro antigeni nel lume intestinale e sottoporli ad endocitosi in un processo chiamato transcitosi.
Associate alle cellule M vi sono le placche di Peyer sottoepiteliali, ovvero gruppi di cellule immunitarie che riconoscono e rispondono agli antigeni transcellulari. Normalmente questo aiuta a promuovere l'omeostasi intestinale, ma alcuni batteri patogeni come la Salmonella Typhimurium possono indurre la trasformazione degli enterociti in cellule M, che potrebbe essere un meccanismo per facilitare l'invasione batterica.
La permeabilità delle fessure dipende dal trasporto intercellulare ed è controllata principalmente dalle giunzioni strette delle cellule. Questa è la principale via di flusso passivo per acqua e soluti attraverso l'epitelio intestinale e la rottura delle giunzioni strette può scatenare malattie intestinali.
Significato clinicoSebbene la maggior parte delle persone non manifesti sintomi avversi, l'apertura delle giunzioni strette (maggiore permeabilità intestinale) può essere un fattore scatenante per malattie che colpiscono qualsiasi organo o tessuto, a seconda della predisposizione genetica dell'individuo. L'aumento della permeabilità intestinale è un fattore che determina numerose patologie, come la celiachia, la sindrome dell'intestino irritabile, il diabete di tipo 1, il diabete di tipo 2, l'artrite reumatoide, ecc. Nella maggior parte dei casi, l'aumento della permeabilità precede lo sviluppo della malattia, ma in molte patologie la relazione causa-effetto tra l'aumento della permeabilità intestinale e la malattia non è chiara.
Nella celiachia, l'aumentata permeabilità intestinale sembra verificarsi secondariamente a una risposta immunitaria al glutine, che consente ai frammenti proteici indotti dal glutine di passare attraverso l'epitelio intestinale, innescando il glutine nella mucosa intestinale inferiore. Risposta immunitaria.
Molti fattori ambientali scatenanti possono contribuire ad alterare la permeabilità nella celiachia, come infezioni intestinali e carenza di ferro. Una volta stabilita una maggiore permeabilità, la risposta immunitaria infiammatoria può diventare autosufficiente e perpetuare un circolo vizioso. Quando il glutine viene eliminato dalla dieta, la permeabilità intestinale torna alla normalità e il processo autoimmune termina.
Prospettive e ricerche
In normali condizioni fisiologiche, la glutammina svolge un ruolo chiave nella segnalazione nelle cellule intestinali, ma non è chiaro se l'integrazione di glutammina contribuisca a migliorare la permeabilità intestinale. È stato scoperto che alcuni prebiotici e probiotici, come l'Escherichia coli Nissle 1917, riducono l'aumentata permeabilità intestinale. Inoltre, anche i batteri dell'acido lattico, i batteri fermentativi e il Faecalibacterium prausnitzii hanno mostrato notevoli capacità di pianificazione. Il larazotide acetato (precedentemente noto come AT-1001) è un antagonista del recettore della zonulina sperimentale che ha mostrato risultati promettenti negli studi clinici come candidato per i pazienti affetti da celiachia, progettato per ridurre i disturbi del tratto intestinale causati dal glutine. Permeabilità e la conseguente reazione a catena della risposta immunitaria.
Effetti dell'esercizio sull'intestinoLo stress indotto dall'esercizio fisico può ridurre la funzionalità della barriera intestinale. L'intensità dell'esercizio fisico umano è strettamente correlata alla composizione del microbiota intestinale. Un aumento dell'intensità e del volume dell'esercizio fisico può portare a disturbi intestinali, mentre gli integratori possono mantenere la diversità dei microrganismi intestinali. L'esperimento ha scoperto che, sebbene l'esercizio fisico riducesse la ricchezza delle comunità microbiche, ne aumentava la distribuzione.
Grazie a ricerche approfondite sulla relazione tra permeabilità intestinale e varie malattie, in futuro potrebbero essere sviluppate strategie di prevenzione e trattamento più efficaci per migliorare la salute intestinale. In che modo esattamente questo influisce sulla nostra salute generale?
