Language
Country/Area
No result found
Секретные ходы в кишечнике: что позволяет малым молекулам пересекать стенку кишечника?
Кишечная проницаемость — это процесс, посредством которого вещества попадают из пищеварительного тракта в клетки стенки кишечника, а затем в остальную часть организма. В нормальных условиях кишечник обладает определенной степенью проницаемости, что позволяет питательным веществам поступать в кровь через стенку кишечника, одновременно выполняя барьерную функцию, предотвращая попадание в организм потенциально вредных веществ (например, антигенов) через кишечник. В здоровом кишечнике человека мелкие частицы с радиусом менее 4 Å могут проходить через плотно связанный поровый канал клаудина, тогда как частицы диаметром до 10–15 Å (3,5 кДа) способны проникать через межклеточный канал.
Имеются данные, что аномально повышенная проницаемость кишечника может быть связана с некоторыми хроническими заболеваниями и воспалительными расстройствами.
В физиологической структуре кишечника барьер, образованный кишечным эпителием, отделяет внешнюю среду (содержимое просвета кишечника) от внутренней части организма, которая является самой обширной и важной слизистой поверхностью человеческого тела. . Кишечная слизь также может служить барьером для антимикробных пептидов хозяина, таким образом, играя двунаправленную барьерную роль во взаимодействиях хозяина и микроба. Кишечный эпителий состоит из одного слоя клеток и выполняет две важные функции: во-первых, он действует как барьер, предотвращающий проникновение вредных веществ, таких как чужеродные антигены, токсины и микроорганизмы; во-вторых, он действует как селективный фильтр, помогающий усваивают из полости кишечника питательные вещества, электролиты, воду и другие полезные вещества.
Проницаемость и ее регуляция
Кишечная проницаемость регулируется в основном двумя путями: трансэпителиальной проницаемостью и парацеллюлярной проницаемостью. Транспорт через эпителиальные клетки в основном осуществляется с помощью специализированных транспортных белков, которые отвечают за перемещение таких веществ, как определенные электролиты, аминокислоты, сахара и короткоцепочечные жирные кислоты, в клетку и из нее.
Специализированные клетки кишечного эпителия, называемые микроскладчатыми клетками (М-клетками), могут захватывать бактерии и их антигены в просвете кишечника и эндоцитировать их в процессе, называемом трансцитозом.
С М-клетками связаны субэпителиальные пейеровы бляшки, представляющие собой скопления иммунных клеток, которые распознают трансцеллюлярные антигены и реагируют на них. Обычно это способствует поддержанию кишечного гомеостаза, но некоторые бактериальные патогены, такие как Salmonella Typhimurium, могут вызывать трансформацию энтероцитов в М-клетки, что может быть механизмом, способствующим бактериальной инвазии.
Проницаемость щелей зависит от межклеточного транспорта и в основном контролируется плотными контактами клеток. Это основной путь пассивного движения воды и растворенных веществ через эпителий кишечника, и нарушение плотных соединений может спровоцировать кишечные заболевания. Клиническое значение
Хотя большинство людей не испытывают неблагоприятных симптомов, открытие плотных контактов (повышенная проницаемость кишечника) может стать пусковым механизмом для заболевания, поражающего любой орган или ткань, в зависимости от генетической предрасположенности человека. Повышенная проницаемость кишечника является фактором развития ряда заболеваний, таких как целиакия, синдром раздраженного кишечника, диабет 1 типа, диабет 2 типа, ревматоидный артрит и т. д. В большинстве случаев повышенная проницаемость кишечника предшествует развитию заболевания, однако причинно-следственная связь между повышенной проницаемостью кишечника и заболеванием во многих случаях неясна.
При целиакии повышенная проницаемость кишечника, по-видимому, возникает вторично из-за иммунного ответа на глютен, что позволяет фрагментам белка, вызванного глютеном, проходить через эпителий кишечника, вызывая появление глютена в слизистой оболочке нижнего отдела кишечника. Иммунный ответ.
Многие экологические факторы могут способствовать изменению проницаемости при целиакии, например, кишечная инфекция и дефицит железа. После того, как повышается проницаемость, воспалительный иммунный ответ может стать самоподдерживающимся и замкнуть порочный круг. При исключении глютена из рациона проницаемость кишечника возвращается к норме и аутоиммунный процесс прекращается.
Перспективы и исследования
В нормальных физиологических условиях глутамин играет ключевую сигнальную роль в клетках кишечника, но неясно, помогает ли добавление глутамина повысить проницаемость кишечника. Было обнаружено, что некоторые пребиотики и пробиотики, такие как Escherichia coli Nissle 1917, снижают повышенную проницаемость кишечника. Кроме того, молочнокислые бактерии, бродильные бактерии и Faecalibacterium prausnitzii также продемонстрировали значительные способности к планированию. Ларазотид ацетат (ранее известный как AT-1001) — это исследуемый антагонист рецептора зонулина, который показал многообещающие результаты в клинических испытаниях в качестве кандидата для пациентов с целиакией, предназначенный для уменьшения нарушений работы кишечника, вызванных глютеном. Проницаемость и возникающая в результате цепная реакция иммунного ответа. Влияние упражнений на кишечник
Стресс, вызванный физическими упражнениями, может снизить барьерную функцию кишечника. Интенсивность физических упражнений человека тесно связана с составом кишечной микробиоты. Увеличение интенсивности и объема упражнений может привести к кишечным расстройствам, в то время как добавки могут поддерживать разнообразие кишечных микроорганизмов. Эксперимент показал, что хотя физические упражнения и снижают разнообразие микробных сообществ, они увеличивают распространение бактериальных сообществ.
Благодаря глубоким исследованиям взаимосвязи между кишечной проницаемостью и различными заболеваниями в будущем могут быть разработаны более эффективные стратегии профилактики и лечения для улучшения здоровья кишечника. Как именно это влияет на наше общее здоровье?
