МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН
ЦЕНТР РАЗВИТИЯ МЕДИЦИНСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ТАШКЕНТСКАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ
ФЕРГАНСКИЙ ФИЛИАЛ ТАШКЕНТСКОЙ МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ
«Механизмы интеграции пищеварительно-всасывательной и иммунной системы в тонкой кишке при регуляции гомеостаза организма»
(методическая рекомендация для магистров медицинских
ВУЗов)
ТАШКЕНТ - 2012
МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН
ЦЕНТР РАЗВИТИЯ МЕДИЦИНСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ТАШКЕНТСКАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ
ФЕРГАНСКИЙ ФИЛИАЛ ТАШКЕНТСКОЙ МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ
«УТВЕРЖДАЮ» «СОГЛАСОВАНО»
Начальник Главного Директор Центра
управления науки и учебных развития медицинского
заведений Министерства образования
здравоохранения РУз Министерства
профессор здровоохранения РУз
профессор
АТАХАНОВ Ш. Э. АБДУЛЛАЕВА Х. А.
__________________2012г _________________2012г
«Механизмы интеграции пищеварительно-всасывательной и иммунной системы в тонкой кишке при регуляции гомеостаза организма»
(методическая рекомендация для магистров медицинских
ВУЗов)
СОCТАВИТЕЛИ:
1. - к. м.н., доцент кафедры гистологии и медицинской
биологии ТМА.
2. - к. м.н., доцент кафедры гистологии и медицинской
биологии ТМА.
3. - к. м.н., доцент, заведующая кафедрой медико-
фундаментальных наук Ферганского филиала
ТМА.
РЕЦЕНЗЕНТЫ:
1. – д. м.н., профессор, директор Ферганского
филиала ТМА.
2. - д. б.н., профессор кафедры гистологии и
медицинской биологии ТМА.
Методическая рекомендация обсуждена и рекомендована на заседании ЦМК ТМА. Протокол № 6 14.02. 2012 года.
Методическая рекомендация обсуждена и рекомендована на Научном Совете ТМА. № протокола ___ _______2012 года.
Ученый секретарь _______________________________________________
Введение
Цель:
Обеспечение магистров медицинских институтов и магистров Университетов биологического профиля новой информацией о пищеварительно-всасывательной и иммунной системы в регуляции гомеостаза организма.
Задачи:
1.Осветить основные этапы процесса всасывания в тонкой кишке.
2.Ознакомить магистров с механизмами формирования иммунной системы слизистой оболочки тонкой кишки.
3.Расширить представления о механизмах регуляции гомеостаза при всасывании белка.
Ожидаемые результаты:
Освоение магистрами понятий о функциональных особенностях слизистой оболочки тонкой кишки, расширение представлений о сложном процессе всасывания в зависимости от формирования иммунной системы слизистой оболочки тонкой кишки.
Основные этапы процесса всасывания в тонкой кишке.
Желудочно-кишечный тракт – построен по принципу канала, двигаясь по которому пищевые вещества расщепляются ферментами до простых соединений и транспортируются во внутреннюю среду организма. Гидролиз пищевых веществ начинается в полости рта и продолжается на всем протяжении пищеварительного тракта. Основным органом пищеварения является тонкая кишка, где почти полностью завершается переваривание и всасывание экзогенных пищевых субстратов. Являясь связующим звеном между организмом и внешней средой, тонкая кишка выполняет не только пищеварительную и транспортную, но и защитную функции, т. е. осуществляет роль селективного барьера на пути потока пищевых веществ.
Современные физиологические и морфологические исследования процесса всасывания в тонкой кишке позволяют выделить следующие этапы:
1.Перенос веществ через плазмолемму микроворсинок в энтероциты;
2.Внутриклеточный транспорт и трансформация абсорбированных веществ;
3.Перенос транспортируемых веществ из энтероцитов в межклеточное и интерстициальное пространство;
4.Поступление веществ из интерстиция в просвет лимфатических или кровеносных капилляров.
Первый этап осуществляется путем простой и облегченной диффузии, активного транспорта, пиноцитоза. Вода и неполярные молекулы проходят через мембрану энтероцитов путем простой физической диффузии. Это объясняется тем, что их молекулы малы и не заряжены. Малые неполярные молекулы легко растворяются в липидных бислоях и вследствие этого
быстро диффундируют через них. Незаряженные полярные молекулы также диффундируют с большой скоростью. Однако клеточные мембраны проницаемы и для различных полярных молекул (ионы, сахара, аминокислоты т. д.). Перенос подобных растворенных веществ через плазмолемму осуществляется с помощью специфических белков, называемых мембранными транспортными белками. Некоторые из них просто переносят какое – либо растворенное вещество с одной стороны мембраны на другую, другие транспортные белки функционируют как котранспортные системы: перенос через мембрану одного растворенного вещества зависит от одновременного или последовательного переноса другого вещества либо в том же направлении, либо в противоположном.
Многие мембранные транспортные белки через липидный бислой позволяют тем или иным растворенным веществам проходить посредством пассивного транспорта. Если молекула транспортируемого вещества не имеет заряда, пассивный транспорт осуществляется по градиенту концентрации.
Если молекула заряжена, то её транспорт зависит как от градиента концентрации, так и от общего электрического заряда. Оба градиента вместе составляют электрохимический градиент.
Если транспортные белки позволяют растворенным белкам соответствующего размера и заряда проходить через бислой за счет простой диффузии, то они называются каналообразующими или туннельными. Другие белки связывают молекулу транспортируемого вещества и переносят её через мембрану. Это процесс облегченной диффузии. При активном транспорте белки – переносчики транспортируют вещества против градиента. Этот процесс обязательно связан с источником энергии (например, гидролизом АТФ).
Как известно, люминальная поверхность энтероцита ворсинок образована микроворсинками - пальцевидными выпячиваниями плазмолеммы. Их число на поверхности одной клетки составляет от 1700 до 4000, что увеличивает суммарную поверхность слизистой оболочки органа в 30-40 раз. Микроворсинки имеют надмембранный гликопротеидный слой –гликокаликс, плазмолемму и матрикс.
Гликокаликс – это обогащенная углеводами периферическая зона внешней поверхности мембран клеток. Будучи продуктом жизнедеятельности энтероцита, он является интегральной частью его плазмолеммы.
На поверхности микроворсинок гликокаликс:
1) придает определенную жесткость всему полю микроворсинок;
2) осуществляет химическую и физическую защиту плазмолеммы энтероцита от повреждающего действия химуса;
3) формирует относительно автономный парамембранный слой жидкости, обеспечивающий оптимальные условия для осуществления мембранного пищеварения и первого этапа всасывания;
4) облегчает транспорт некоторых веществ, создавая капиллярный эффект;
5) функционирует как заряженное молекулярное сито, обеспечивает направленный поток к мембране определенных веществ;
6) абсорбирует ферменты полостного пищеварения;
7) обеспечивает стерильность парамембранного слоя;
8) определяет иммунобиологические свойства люминальной поверхности кишки, являясь носителем IgA.
Плазмолемма микроворсинок – это элементарная биологическая мембрана, в составе которой определяется большое число встроенных гидролитических и транспортных ферментов. Кроме того, в плазмолемме в интегрированном состоянии могут находиться ферменты синтетазы, катализирующие процессы ресинтеза некоторых сложных органических соединений (гликозилтрансферазы, триацилглицеринсинтетазы и др.).
Совокупность этих ферментов, являющихся продуктом специфической синтетической деятельности энтероцита взрослых млекопитающих, обеспечивает заключительные этапы мембранного пищеварения и первого этапа мембранного пищеварения и первого этапа всасывания. Абсорбированные в гликокаликсе и интегрированные мембранные ферменты характеризуются строгой пространственной упорядоченностью, что обеспечивает эффективность расщепления различных биополимеров.
Матрикс микроворсинок представляет собой пучок 20-40 параллельно ориентированных актиновых фибрилл с поперечными мостиками и аморфный компонент. Фибриллы прикрепляются на верхушке микроворсинок к специальному уплотнению, а у основания вплетаются в густое сплетение, называемое терминальной сетью. Терминальная сеть содержит актиновые фибриллы, а также миозин, ориентированные продольно свободной поверхности энтероцита. Благодаря такой сложной организации осуществляется транспорт мономеров белков, жиров, углеводов в цитоплазму клетки.
Механизмами формирования иммунной системы слизистой оболочки тонкой кишки.
У человека функциональные системы организма начинают формироваться до рождения, окончательное их становление происходит после рождения, ко времени перехода на окончательное питание. К их числу относится иммунная система слизистой оболочки тонкой кишки, которая тесно интегрируется с пищеварительно-всасывательной, нервной и эндокринной системами организма. Эти системы, интегрируясь развиваются и усложняются в динамике грудного вскармливания и перехода на окончательное питание, оптимизируют процессы пищеварения и всасывания, регулируют гомеостаз внутренней среды. Кроме того, иммунная система слизистой оболочки тонкой кишки вместе с пищеварительно-всасывательной, благодаря постоянной циркуляции стимулируемых лимфобластов, интегрируется с центральными органами иммунной, эндокринной и нервной системами.
Нормальная микрофлора человека, формирующаяся в динамике возраста, заселяет желудочно-кишечный тракт, в процессе его прохождения по родовым путям роженицы. Она состоит из облигатных анаэробных бифидобактерий и бактероидов (90-91%), условно анаэробных и аэробных лактобацилл (7 – 10%),кишечной палочки, стрептококков, энтерококков (1-2%), остаточной микрофлоры (0,01%, стафилокки, протей, грибы). В тонкой и толстой кишке микроорганизмы становятся неотъемливой частью, трофическим гомеостазом, который обеспечивает разрушение избыточных компонентов пищи, токсических веществ, симбионтное пищеварение, образование достаточно значимых количеств витаминов, аминокислот, регуляторных аминов. Нормальная микрофлора оказывает существенное влияние на морфогенез и функции различных систем (пищеварительной, иммунной, кроветворной, эндокринной и др.), формирование иммунобиологической реактивности, участвует в водно-солевом обмене, обеспечении колонизационной резистентности, рециркуляции желчных кислот и т. д. В процессе эволюции макроорганизма она превратилась во взаимосвязанное целое, сформировала экологическую систему, которая несет в себе элементы саморегуляции, способна динамично изменяться и противостоять изменениям внешней и внутренней сред организма.
Иммунная система слизистой оболочки тонкой кишки состоит из эфферентной (структурированной) и афферентной (диффузной) частей. Эфферентная часть представлена лимфоидной тканью, ассоциированной с эпителием (пейеровые бляшки). В ней осуществляется непосредственное взаимодействие с антигенами микробов и пищи, трансцитоплазматический транспорт антигенов к макрофагам, Т - и В- лимфоцитам, активация и стимуляция их, миграция в лимфатические капилляры и региональные (мезентериальные) лимфатические узлы.
Афферентная часть состоит из диффузной рыхлой соединительной ткани собственной пластинки слизистой оболочки и межэпителиальных лимфоцитов.
Пейеровые бляшки – это скопление лимфоидных фолликулов, расположенных в собственной пластинке и подслизистой основе тонкой кишки. У половозрелых конвенциальных животных лимфоидные фолликулы располагаются по одиночке или группами, в количестве от 17 до 28
(в средней части тонкой кишки их больше чем в проксимальном и дистальном ее отделах), расстояние между соседними пейеровыми бляшками колеблется от 5 до 180 мм. Каждый фолликул, располагаясь на противобрыжеечной стороне, в форме полушара или конуса выбухает в просвет кишки. Поверхность фолликул выстлана одним слоем призматического эпителия. По периферии пейерова бляшка окружена криптами и ворсинками. В результате область ее локализации углублена, что вероятно, создает наиболее благоприятные условия взаимодействия плазмолеммы микроворсинок эпителия и содержимого кишки.
Согласно современным представлениям в лимфоидных фолликулах пейеровых бляшек имеются следующие структурно-функциональные зоны: 1) зародышевый или герминативный светлый центр;
2) фолликуярная;
3) парафолликуллярная (между лимфоидными фолликулами);
4) купол.
(схема- рис.2)
Каждая зона и лимфоидные клетки в них отделяются отростчатыми ретикулярными клетками. В герминативном центре рыхло расположены отностельно крупные В - лимфобласты. Окружающая ее фолликулярная зона состоит из малых В – лимфоцитов (В-зона), плотно прилегающих друг к другу. Парафолликулярная зона заселяется Т- лимфоцитами (Т-зона). В куполе пейеровой бляшки выявляются макрофаги, плазмобласты, тканевые базофилы и эозинофилы, лимфобласты единичны. По сранению с другими зонами купол относительно богат кровеносными и лимфатическими капиллярами, радиально направляющими к центру фолликула. В них мигрируют после стимуляции соответствующие субпопуляции лимфоцитов.
Эпителий, выстилающий поверхность пейеровых бляшек в основном состоит из каемчатых энтероцитов, реже (1-4%) обнаруживаются М - клетки и нейрорецепторные клетки. Бакаловидные клетки располагаются в криптах и у основания лимфоидных фолликулов. На боковой и выпуклой поверхности пейеровых бляшек бокаловидные клетки не обнаруживаются. В высокопризматических каемчатых энтероцитах над куполом ядра находятся на разных уровнях от базальной мембраны из-за обильной инфильтрации лимфоцитами. М-клетки отличаются от рядом расположенных каемчатых энтероцитов нерегулярным расположением микроворсинок, эндоцитозными образованиями между ними. С помощью их они осуществляют трансцеллюлярный транспорт антигенов из просвета кишки к подлежащим макрофагам и другим иммунокомпетентным клеткам. Нейрорецепторные клетки имеют грушевидную форму, на апикальной поверхности имеются от 120 до 140 микроворсинок, основание клетки суживается и соприкасается с базальной мембраной. Нередко в этой части она взаимодействует с межэпителиальными лимфоцитами, образует синапсы с нервными окончаниями. Благодаря этим клеткам осуществляется анализ содержимого кишки, взаимосвязь внешней и внутренней сред, интеграция иммунной и нервной функций, участвующих в регуляции деятельности органов и систем организма, гомеостатической функции тонкой кишки.
(схема- рис.6)
У новорожденных крыс лимфобласты и ретикулоциты располагаются диффузно, структурно-функциональные зоны в лимфоидных фолликулах пейеровых бляшек не различаются. В динамике возраста эти показатели изменяются. Рассмотрим таблицы (3,4) в которых показываются динамика количества клеток на единицу площади лимфоидных узелков и морфометрических характеристик лимфоидных узелков тонкой кишки крыс. Из таблиц видно, что через 7 дней после рождения крыс увеличиваются число и размеры лимфоидных узелков вдоль тонкой кишки, по сравнении с новорожденными (таб.4). Зоны узелков не различаются. Впервые среди диффузного скопления бластных клеток появляются умеренно активные макрофаги, содержащие в цитоплазме вторичные лизосомы и не активные плазмобласты, находящиеся в состоянии дифференцировки (таб.3).
Через 14 дней после рождения животных вдоль тонкой кишки количество лимфоидных узелков доходит до 10,8 ± 1,6, размер каждой из них увеличивается в среднем в 10 раз (таб.4). Оттеснив на периферию крипты и ворсинки, они куполообразно выпячиваются в просвет кишки. Эпителий, выстилающий скопление лимфоидной ткани, состоит из единичных митотически делящихся и бокаловидных клеток, расположенных у основания пейеровых бляшек и представляющих собой крипты тонкой кишки. Куполообразное выпячивание выстлано каемчатыми энтероцитами, М - и нейрорецепторными клетками. Уже в этот срок исследования они инфильтрированы относительно большим числом лимфобластов. Структурно-функциональные зоны в пейеровых бляшках отсутствуют, но впервые появляются отдельные лимфоидные фолликулы с герминативными центрами.
Через 3 недели, когда животные переходят на дефинитивное питание, общее число пейеровых бляшек увеличивается до 14,5±1,6 (таб.4). Возникают характерные для половозрелых млекопитающих структурно-функциональные зоны. Эпителий с характерными для него видами клеток, обильно инфильтрирован лимфоцитами. Митотически делящиеся клетки локализованы в основном в герминативном центре, в сравнении с другими зонами. Заслуживает внимания относительно резкое возрастание доли макрофагов в куполе каждого узелка. Базальная мембрана, отделяющая эпителий и лимфоидные фолликулы, тонкая, прерывистая, из-за постоянной миграции в обеих направлениях лимфобластов и лимфоцитов.
Таким образом, у крыс лимфатические узелки тонкой кишки начинают развиваться в основном после рождения, окончательное их формирование происходит ко времени перехода их на дефинитивное питание. Окончательное формирование каждого узелка и совершенная интеграция его структурно – функциональных зон происходит ко времени полового созревания.
Механизмы регуляции гомеостаза при всасывании белка.
В половозрелом возрасте перестройки структуры и функции слизистой оболочки тонкой кишки стабилизируются. Высокий уровень пролиферации и дифференцировки, относительно короткий клеточный цикл энтероцитов, соответствие репродукции и дифференцировки в криптах уровню функционирования и экструзии с ворсинок адекватное характеру физиологического воздействия и особенностям функционирования органа обеспечивает постоянство архитектоники слизистой оболочки вдоль тонкой кишки. Изменение структуры и функции органа в динамике возраста, после однократных пищевых и других физиологических воздействиях отражает способность слизистой оболочки вдоль органа к медленным и быстрым адаптациям.
Исследования клеточных механизмов всасывания грудного молока, раствора бычьего сывороточного альбумина, человеческого гамма-глобулина, подсолнечного масла и других нутриентов, активностей ферментов поджелудочной железы (трипсин, химотрипсин, амилаза, липаза, полостное пищеварение), собственно кишечника (дипептидаза, амилаза, липаза, моноглицеридлипаза, мембранное пищеварение) через 1,3,7,14,21 и 90 сутки после рождения методом иммунофлуоресценции (идентификация в каемчатых энтероцитах специфичности вводимого per os белка ), радиоиммунного ( определение бетта - излучения меченного по С14 альбумина); световой и электронной микроскопии позволили установить формирование высокоадаптированной функциональной системы пищеварения, всасывания и регуляции гомеостаза внутренней среды организма.
В течение трех недель после рождения у крыс (у других млекопитающих – в другие отрезки времени) происходит взаимосвязано и одновременно структурно-функциональное становление желудка, поджелудочной железы, печени, слизистой тонкой кишки и её иммунной системы. В результате консолидации дифференцирующихся структур, каждого органа и органов всей пищеварительной системы, интеграции и установления между ними обратной связи, адаптации в динамике становления структурно-функциональной единицы органа, органов последовательно осуществляющих их химическую деградацию и всасывание, формируется функциональная система. Вдоль неё каждый орган в соответствии с эволюционно и онтогенетически сложившимися условиями осуществляет последовательное расщепление белков, жиров и углеводов.
Желудочный химус, представляющий собой однородную массу частично расщепленных белков и других нутриентов, небольшими порциями (до 100 мл) поступает в двенадцатиперстную кишку. Одновременно в неё благодаря нейро - эндокринным механизмам, поступает желчь, секрет поджелудочной и бруннеровой желез. Это обеспечивает фермент-субстратное соответствие, гомеостазирование энтеральной среды. Концепция гомеостазирования энтеральной среды в двенадцатиперстной кишке приобретает особую значимость из-за прямого воздействия абсорбируемых в кровь нутриенов на структурно-функциональные и метаболические процессы протекающие в органах, организме в целом. Хотя, состав пищи безусловно влияет на концентрацию ингредиентов, образующихся в проксимальных отделах тонкой кишки, качественно и количественно различающаяся каждая порция желудочного химуса в двенадцатиперстной кишке гомеостазируется по основным параметрам. Он на протяжении всего периода активного пищеварения сохраняет характерные концентрацию и соотношения аминокислот и липидов, приближаясь к их показателям во внутренней среде организма. Основными факторами, участвующими в регуляции скорости наполнения внутренней среды нутриентами в течении всего периода активного пищеварения являются взаимосвязанные изменения их концентрации в крови и энтеральной среде. Эта обратная связь установилась в течении второй половины внутриутробного развития, когда постепенно возрастала доля амниотрофного питания. Потоки нутриентов, транспортируемых из плаценты и просвета тонкой кишки, объединяются в печени. Аналогичное наблюдается и после рождения, хотя основным органом транспорта нутриентов становится тонкая кишка. Однако смешивание art. hepatica и vena porte, оттекающей от кишечника, секреция желчи позволяет печени активно обеспечивать гомеостаз внутренней среды, путем гомеостазирования энтеральной среды. Он складывается из его пулов в рационе, мобилизуемом из депо и циркулирующем в крови, и выделяемом печенью с желчью в кишку. В результате тонкая кишка как часть функциональной системы не только завершает пищеварение и осуществляет всасывание, но и интегрируя их, деятельность взаимосвязанных с нею органов, гомеостазирует внутреннюю среду, обеспечивает стабильное структурно-функциональное состояние всех иерархических уровней органа и организма в целом.
При рассмотрении процесса пищеварения характерно поступление пищи из желудка в тонкую кишку в течение 5-6 часов, относительно небольшими порциями. Это облегчает её гомеостазирование, смешивание с ферментами поджелудочной железы и микроорганизмов (фермент-субстратное соответствие), S IgА (предотвращение размножения и адгезии микроорганизмов, поступающих с пищей).
Пищеварение в полости проксимального отдела тонкой кишки под влиянием ферментов поджелудочной железы и микроорганизмов рассматривается как первый уровень регуляции гомеостаза. Перевариваемые нутриенты смещаются по направлению поверхности ворсинок и вдоль в нижлежащие отделы тонкой кишки.
При каждом поступлении желудочного химуса в двенадцатиперстную кишку его рН понижается. Это вызывает выпадение флокулярных структур геля иммобилизирующих значительную часть ферментов поджелудочной железы и микроорганизмов. Другая часть остается в жидкой фазе энтеральной среды. При уплощении полулунных кольцевых складок вдоль тонкой кишки она перемещается в ниже расположенный участок органа. Абсорбция ферментов на поверхности пищевых частиц, растительных волокон, флокулярных структурах геля, жидкой среде позволяет динамично осуществлять переваривание пищи, регулируя скорость перемещения гидролизуемых нутриентов к поверхности абсорбирующих клеток ворсинок.
Вторым уровнем ругуляции пищеварения (надо полагать и гомеостаза) является надэпителиальный слой слизи. Он формируется за счет слизи слюнных желез, пищевода, желудка и бруннеровых желез, бокаловидных клеток и включает панкреатические, энтеральные ферменты и ферменты микроорганизмов, экструзированные энтероциты с их компонентами, субстратсвязывающие белки, секреторный IgA, лизоцим, бактерии резидентной флоры, лейкоциты.
Высокая вязкость, эластичность, стабильность свойств благодаря дисульфидным связям, упорядочная структура, высокая концентрация гидролитических ферментов, субстратсвязывающих белков (например Са++), секреторного IgA, ионообменные свойства, определенный рН, редоксипотенциал обеспечивают определенную защиту, автономность ионннообменного слоя, гликокаликса и плазмолеммы энтероцитов ворсинок.
Являясь вторым уровнем пищеварения и регуляции гомеостаза, надэпителиальный слой слизи (НЭСС), осуществляет протекторную (механическую, химическую), буферную, пищеварительную, транспортную, регуляторную, иммунобарьерную, сорбционную и синтетическую функции, интегрирует свою деятельность с процессами, протекающими в полости и на поверхности ворсинок.
Продукты гидролиза нутриентов из НЭСС перемещаются в следующий,
третий уровень ругуляции пищеварения – водно-электролитный, парамембранный слой. Он сбалансирован по составу электролитов и рН, содержит в основном энтеральные ферменты, высокую концентрацию SIgA.
На четвертом уровне ругуляции пищеварения электронномикроскопически различаются микроворсинки, гликокаликс, единичные эндоцитозные образования плазмолеммы между основаниями микроворсинок. Собственно энтеральные и транспортные ферменты, секреторный IgA, интегрированные с плазмолеммой и её гликокаликсом, сопряжено осуществляют заключительные стадии гидролиза нутриентов (мембранное пищеварение) и транспорт образующихся моно -
и димеров в цитоплазму энтероцитов; обеспечивают капиллярный эффект, регулируемый поток конечных продуктов гидролиза через молекулярное и иммунное сито к плазмолемме, транспортным ферментам.
Стерильность SIgA, определяемый на 1-4 уровнях, образуется в эфферентном отделе иммунной системы слизистой оболочки (ИССО) тонкой кишки после стимуляции их предшественников в афферентном отделе ИССО (пейерова бляшка, аппендикс, миндалины) антигенами микроорганизмов и пищи. У здорового организма после стимуляции в пейеровой бляшке возможность образовать до 1018 антигенспецифических В-лимфоцитов, синтезирующих соответствующие IgA, позволяет ферментам, интегрированным в онтогенезе ферментами на 1-4 уровнях гомеостазирования переваривать антигензначимые субстраты и предупредить их проникновению в цитоплазму энтероцитов. Одноко даже в физиологических условиях до 2-3% белков абсорбируется. Это установлено радиоизотопным методом при введении меченного по С 14 альбумина. Крысы при помощи эндоцитозных образований между основаниями микроворсинок каемчатых энтероцитов рецепторным эндоцитозом абсорбируют белки (например, альбумин), введенные per os. В физиологических условиях он рассматривается как альтернативный механизм стимуляции Т - и В - бластов в эфферентном звене ИССО.
Цитоплазма каемчатых энтероцитов, собственная пластинка слизистой оболочки тонкой кишки и региональные ( мезентериальные) лимфатические узлы раасматриваются как 5,6,7 уровни регуляции гомеостаза внутренней среды.
Рецепторный эндоцитоз позволяет осуществить переваривание транспортируемых антигенов (белки, микроорганизмы) в лизосомокаемчатых энтероцитах. Мембраны структур комплекса Гольджи, куда доставляются при внутриклеточном этапе всасывания антигензначимых субстратов, обладают рецепторами, позволяющими сортировать транспортируемые субстраты в клетках. Если какая-то часть антигенов транспортируется из энтероцитов в расширения межклеточного пространства, интерстицию, то лизосомы макрофагов, а также нейтрофилов расщипляют их.
Если они преодолевают 1-7 уровни регуляции гомеостаза антигены попадают в циркулирующую кровь и фильтруются почкой. Из первичной мочи белки реабсорбируются эндоцитозом в клетки проксимальных канальцев. Под основаниями микроворсинок в апикальной цитоплазме возрастают мелкие и средние вакуоли, первичные и вторичные лизосомы через 1-3 часа после однократного введения 7% раствора альбумина. В последующие часы опыта увеличения в цитоплазме нефроцитов абсорбированных субстратов и лизосом не отмечается. Лишь через 24 часа уменьшается их число.
Таким образом, в течение раннего постнатального онтогенеза при естественном вскармливании осуществляется взаимосвязанное, гармоничное развитие и становление структурно-функциональных единиц в каждом органе пищеварительной системы. Согласно закономерностям системогенеза ко времени перехода на дифинитивное питание формируется высокоадаптированная функциональная система пищеварения, всасывания и регуляции гомеостаза внутренней среды организма. Интегрирование, установление обратной связи между органами пищеварительной системы, структурами, ферментами и ИССО в тонкой кишке приводит к формированию 1-7 уровням регуляции гомеостаза. При заболеваниях, различных воздействиях дискоординация деятельности функциональной системы обуславливает транслокацию микроорганизмов и антигенов из просвета кишки в энтероциты, собственную пластинку и мезентериальные лимфатические узлы. При циркуляции их в кровь происходит фильтрация антигензначимых субстратов в почке и реабсорбция в клетки проксимальных канальцев.
Исследования в постнатальном периоде жизни формирования слизистой оболочки, её иммунной системы, морфологических градиентов, топографии системы крипта - ворсинка является одним из эффективных путей познания совершенства её структурно - функциональной адаптации в физиологических условиях и при патологии.
Контрольные вопросы:
1. Назовите основной орган пищеварительной системы, который является местом завершения переваривание и всасывание экзогенных пищевых субстратов, который является связующим звеном между организмом и внешней средой?
2. Как называется орган, выполняющий не только пищеварительную и транспортную, но и защитную функции, т. е. осуществляет роль селективного барьера на пути потока пищевых веществ?
3. Какие этапы позволяют выделить современные физиологические и морфологические исследования процесса всасывания в тонкой кишке?
4. Как осуществляется первый этап всасывания в тонкой кишке?
5. Что из себя представляет матрикс микроворсинок?
6. Что содержит терминальная сеть микроворсинок?
7. Что такое гликокаликс?
8. На поверхности микроворсинок гликокаликс содержит?
9. Благодаря чему иммунная система слизистой оболочки тонкой кишки вместе с пищеварительно-всасывательной, интегрируется с центральными органами иммунной, эндокринной и нервной системами?
10. Что составляет эфферентную (структурированную) иммунную систему слизистой оболочки тонкой кишки?
11. Что составляет афферентную (диффузную) иммунную систему слизистой оболочки тонкой кишки?
12. Что из себя представляют пейеровые бляшки и где они находятся?
13. Согласно современным представлениям в лимфоидных фолликулах пейеровых бляшек имеются следующие структурно-функциональные зоны?
14. Какие клетки составляют эпителий, покрывающий купол пейеровых бляшек?
15. Дайте характеристику М-клеткам?
16. Дайте характеристику нейроэпителиальным клеткам?
17. Что составляет первый уровень регуляции гомеостаза?
18. Что составляет второй уровень регуляции гомеостаза?
19. Что составляет третий уровень регуляции гомеостаза?
20. Что составляет четвертый уровень регуляции гомеостаза?
Литература.
1. Ахмедова «вторичных иммунодефицитов» при сальмонеллезах; иммунологические цитохимические и морфологические аспекты. Автореф. дисс….д-ра мед. наук.- Ташкент,2008;36с.
2. , Лазарев и гомеостаз.-М.;Наука,1986;304с.
3. , Фатеева вскармливание, значение и поддержка. М.;Медицина,1998.
4. , Юлдашев кишка :развитие, становление, старение. Мед. журнал Узбекистана.1999; 4:9-16с.
5. , Юлдашев кишка. Руководство по гистологии. В 2Т. СПб:2001: 115-140с.
6. Игнатьева представления об иммунитете (контурыобщей теории ). Иммунология.2003; 3:2-7с.
7. , , Украинцев кишечной микрофлоры и пробиотиков в развитии иммунитета у грудных детей. Педиатрия.2009;2: 77-83с.
8. ,, и др. Особенности функционального ответа почек здоровых людей на нагрузки различными видами белка и его дериватов. Нефрология.1999;4:81-90с.
9. Луфт и прикладная трофология. Рос. журнал гастроэнтеролог.,гепатолог.,колопроктологии.2003;4:13-16с.
10. Парфенов .-М:Триада,2002.
11. ,,Ишкова функция пристеночного слизистого слоя тонкой кишки при патологии органов пищеварения. Вопросы питания.2004;6:21-24с.
12. ,,,Лейдерман поддержка больных в критических состояниях. М.:М.-Вести,2002.
13. атофизиология прогрессирующих нефропатий. Международный мед. журнал.1999;1-2:78-85с.
14. Титов - неспецифический тест нарушенного метаболизма: альбумин, патофизиология клубочковой и канальцевой микроальбуминурии. Клин. лаб. диагностика.2007;11:3-13с.
15. ,Конь по детскому питанию. М.: МИА,2004.
16. Хаитов иммунной системы. М.:ВИНИТИ,2005.
17. ,, и др. Регуляция гомеостаза в тонкой кишке и механизмы развития полиорганной патологии при ее нарушении. Мед. журнал Узбекистана.2009;1:66-69с.
18. ,, , Юлдашев – и внутриклеточный паразитизм и уровни организации иммуннобарьерных свойств тонкой кишки. Инфекция, иммунитет и фармакология.2006;5:60-62с.
19. , , Ахмедова морфология иммунной системы слизистой оболочки тонкой кишки. Ташкент: Янги аср авлоди,2008.
20. Ягмуров барьер нефрона как биологическая система при патологии почек. Нефрология.2003;1:7-12с.
21. Johnson L. R. Gastrointestinal Physiplogy. Mosby,2001.
22. Kanny G. Food allergy. Rev. Prat.2007;12:1331-1338c.
23. Ogra P. L., Mestesky J., Lamm M. E. Handbook of mucosal immunology. San Diego. Academic Press,1998.
