Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Кишечная проницаемость - это термин, описывающий контроль материала, проходящего из желудочно-кишечного тракта через клетки, выстилающие стенку кишечника , в остальную часть тела. Кишечник обычно обладает некоторой проницаемостью, которая позволяет питательным веществам проходить через кишечник, а также поддерживает барьерную функцию, не позволяющую потенциально вредным веществам (например, антигенам ) покидать кишечник и более широко мигрировать в организм. [1] В здоровом кишечнике человека мелкие частицы (<4 Å в радиусе) могут мигрировать через пути плотного соединения клаудиновых пор [2], а частицы размером до 10–15 Å (3,5 кДа)) может проходить через путь поглощения параклеточного пространства. [3]

Физиология [ править ]

Схема маршрутов избирательной проницаемости эпителиальных клеток (красные стрелки). Трансцеллюлярный (через клетки) и параклеточный (между клетками) пути контролируют прохождение веществ между просветом кишечника и кровью.

Барьер, образованный эпителием кишечника, отделяет внешнюю среду (содержимое просвета кишечника ) от тела [4] и является наиболее обширной и важной поверхностью слизистой оболочки тела. [5] 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 . [4] [6] Во-вторых, он действует как селективный фильтр, который способствует усвоению питательных веществ и электролитов., вода и другие полезные вещества из просвета кишечника. [4] Избирательная проницаемость опосредуется двумя основными путями: [4]

  • Трансэпителиальная или трансцеллюлярная проницаемость . Он состоит из специфического транспорта растворенных веществ через эпителиальные клетки. Это преимущественно регулируется деятельностью специализированных транспортеров, которые перемещают определенные электролиты, аминокислоты, сахара, жирные кислоты с короткой цепью и другие молекулы в клетку или из клетки. [4]
  • Парацеллюлярная проницаемость . Это зависит от транспорта через промежутки между эпителиальными клетками. Он регулируется клеточными соединениями, которые расположены в ламинальных мембранах клеток. [4] Это основной путь пассивного прохождения воды и растворенных веществ через эпителий кишечника. Регуляция зависит от межклеточных плотных контактов, которые имеют наибольшее влияние на межклеточный транспорт. [7] Нарушение барьера плотного соединения может быть спусковым крючком для развития кишечных заболеваний.

Модуляция [ править ]

Один из способов модуляции кишечной проницаемости - это рецепторы CXCR3 в клетках кишечного эпителия , которые реагируют на зонулин . [8]

Глиадин (гликопротеин, присутствующий в пшенице) активирует передачу сигналов зонулина у всех людей, употребляющих глютен , независимо от генетической экспрессии аутоиммунитета . Это приводит к повышенной проницаемости кишечника для макромолекул. [8] [9] [10] Бактериальные патогены, такие как холера , некоторые кишечные вирусы и паразиты, модулируют структуру и функцию плотных контактов кишечника, и эти эффекты могут способствовать развитию хронических кишечных расстройств. [8] [11] Так называемые добавки, изменяющие всасывание, исследованные на предмет возможности увеличения всасывания лекарств в кишечнике, могут увеличивать проницаемость кишечника. [12]Стресс и инфекции также вызывают нарушения кишечной проницаемости. [9]

Клиническое значение [ править ]

Большинство людей не испытывают неблагоприятных симптомов, но открытие плотных межклеточных контактов (повышенная кишечная проницаемость) может служить спусковым крючком для заболеваний, которые могут повлиять на любой орган или ткань в зависимости от генетической предрасположенности. [8] [10] [13]

Повышенная кишечная проницаемость является фактором нескольких заболеваний, таких как болезнь Крона , целиакия , [14] диабет 1 типа , [15] диабет 2 типа , [14] ревматоидный артрит , спондилоартропатии , [16] воспалительные заболевания кишечника , [8] [17] синдром раздраженного кишечника , [9] шизофрения , [18] [19] определенные типы рака , [8] ожирение, [20] ожирение печени , [21] атопия иаллергические заболевания, [15] среди других. В большинстве случаев повышенная проницаемость развивается до заболевания [8], но причинно-следственная связь между повышенной кишечной проницаемостью при большинстве этих заболеваний не ясна. [17] [22]

Была выдвинута гипотеза о связи с аутизмом , но данные, подтверждающие эту теорию, ограничены и противоречивы, поскольку как повышенная кишечная проницаемость, так и нормальная проницаемость были зарегистрированы у людей с аутизмом. Важно отметить, что почти во всех исследованиях используются когорты детей, у которых уже развился аутизм, вне возраста начала (не определено, может ли повышенная проницаемость быть причиной, которая разрешается сама собой позже в детстве). Исследования на мышах подтверждают эту гипотезу. [23]

Хорошо изученной моделью является глютеновая болезнь , при которой повышенная кишечная проницаемость оказывается вторичной по отношению к аномальной иммунной реакции, вызванной глютеном, и позволяет фрагментам белка глиадина проходить через эпителий кишечника, вызывая иммунный ответ на уровне подслизистой оболочки кишечника, что приводит к различным желудочно-кишечным или экстра-желудочно-кишечные симптомы. [24] [25] Другие триггеры окружающей среды могут способствовать изменению проницаемости при целиакии, включая кишечные инфекции и дефицит железа. [24] После установления это увеличение проницаемости может самостоятельно поддерживать воспалительные иммунные реакции и поддерживать порочный круг. [24]Исключение глютена из рациона приводит к нормализации кишечной проницаемости и прекращению аутоиммунного процесса. [26]

Направления исследований [ править ]

В нормальной физиологии глутамин играет ключевую роль в передаче сигналов в энтероцитах, которые являются частью кишечного барьера, но неясно, полезно ли дополнение диеты глутамином в условиях повышенной кишечной проницаемости. [27]

Было обнаружено, что пребиотики и некоторые пробиотики, такие как кишечная палочка Nissle 1917 , снижают повышенную кишечную проницаемость. [9] Lactobacillus rhamnosus , [28] Lactobacillus reuteri , [28] и Faecalibacterium prausnitzii [29] также значительно снижают повышенную кишечную проницаемость.

Ларазотида ацетат (ранее известный как AT-1001) является антагонистом рецептора зонулина, который был исследован в ходе клинических испытаний. Похоже, это лекарство-кандидат для использования в сочетании с безглютеновой диетой у людей с глютеновой болезнью с целью снижения проницаемости кишечника, вызванной глютеном, и его прохождения через эпителий, и, следовательно, смягчения результирующего каскада иммунных реакций. . [25] [30]

Синдром дырявого кишечника [ править ]

Основная статья: Синдром дырявого кишечника

Предлагаемое заболевание, называемое синдромом дырявого кишечника , популяризировалось некоторыми практикующими врачами, в основном специалистами по альтернативной медицине и диетологами , с заявлениями о том, что восстановление нормального функционирования стенки кишечника может вылечить многие системные заболевания. Недостаточно доказательств было установлено , чтобы поддержать это требование, или утверждают , что подразумеваемый лечения «синдрома вытекающей кишки» -nutritional добавки, пробиотики , [9] фитопрепаратов, клейковину -свободных продукты, или низкий FODMAP , низкий уровень сахара, или противогрибковый Диеты - имеют какой-либо положительный эффект при большинстве состояний, которые, как утверждается, помогают. [17]

См. Также [ править ]

  • Экологическая энтеропатия
  • Барьер слизистой оболочки кишечника

Ссылки [ править ]

  1. ^ М. Кампьери; C. Fiocchi; С.Б. Ханауэр (31 марта 2002 г.). Воспалительное заболевание кишечника: клинический подход к патофизиологии, диагностике и лечению . Springer. п. 7. ISBN 978-0-7923-8772-5.
  2. ^ Thoma YM, Андерсон JM, Turner JR (2012). Джонсон Л. Р. и др. (ред.). Плотные соединения и кишечный барьер . Физиология желудочно-кишечного тракта . 1 . Академическая пресса. С. 1043–. ISBN 978-0-12-382027-3.
  3. Перейти ↑ Fasano, A. (февраль 2012 г.). «Дырявый кишечник и аутоиммунные заболевания». Клинические обзоры в аллергии и иммунологии (обзор). 42 (1): 71–78. DOI : 10.1007 / s12016-011-8291-х . PMID 22109896 . 
  4. ^ a b c d e f Groschwitz, Katherine R .; Хоган, Саймон П. (2009-07-01). «Кишечная барьерная функция: молекулярная регуляция и патогенез заболевания» . Журнал аллергии и клинической иммунологии . 124 (1): 3–22. DOI : 10.1016 / j.jaci.2009.05.038 . PMC 4266989 . PMID 19560575 .  
  5. ^ Рао, Jaladanki N .; Ван, Цзянь-Инь (01.01.2010). «Архитектура и развитие кишечника» . Морган и Клейпул Науки о жизни. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  6. ^ Хан, Ниамат; Асиф, Абдул Р. (01.01.2015). «Регуляторы транскрипции клаудинов в плотных эпителиальных соединениях» . Медиаторы воспаления . 2015 : 219843. дои : 10,1155 / 2015/219843 . PMC 4407569 . PMID 25948882 .  
  7. ^ Нэслунд, Эрик; Хеллстрём, Пер М. (10 сентября 2007 г.). «Передача сигналов аппетита: от пептидов кишечника и кишечных нервов к мозгу». Физиология и поведение . 92 (1–2): 256–262. DOI : 10.1016 / j.physbeh.2007.05.017 . PMID 17582445 . 
  8. ^ a b c d e f g Fasano A (январь 2011 г.). «Зонулин и его регуляция функции кишечного барьера: биологическая дверь к воспалению, аутоиммунитету и раку». Физиологические обзоры (обзор). 91 (1): 151–75. CiteSeerX 10.1.1.653.3967 . DOI : 10.1152 / Physrev.00003.2008 . PMID 21248165 .  
  9. ^ а б в г д Rapin JR, Wiernsperger N (2010). «Возможные связи между кишечной проницаемостью и обработкой пищевых продуктов: потенциальная терапевтическая ниша для глутамина» . Клиники (Обзор). 65 (6): 635–43. DOI : 10.1590 / S1807-59322010000600012 . PMC 2898551 . PMID 20613941 .  
  10. ^ а б Леонард М.М., Сапоне А, Катасси С, Фазано А (2017). «Целиакия и непереносимость глютена: обзор». JAMA (Обзор). 318 (7): 647–656. DOI : 10,1001 / jama.2017.9730 . PMID 28810029 . Предыдущие исследования показали, что глиадин может вызывать немедленное и временное увеличение проницаемости кишечника. Этот эффект проникновения является вторичным по отношению к связыванию специфических неперевариваемых фрагментов глиадина с хемокиновым рецептором CXCR3 с последующим высвобождением зонулина, модулятора межклеточных плотных контактов. Этот процесс происходит у всех людей, употребляющих глютен. Для большинства эти события не приводят к аномальным последствиям. Однако эти же события могут привести к воспалительному процессу у генетически предрасположенных людей, когда система иммунологического надзора ошибочно распознает глютен как патоген.
  11. ^ О'Хара, младший; Бурет, А.Г. (2008). «Механизмы нарушения герметичности кишечника при инфекции». Границы биологических наук . 13 (13): 7008–21. DOI : 10,2741 / 3206 . PMID 18508712 . 
  12. ^ Дальгрен, Дэвид; Роос, Карл; Лундквист, Андерс; Таннергрен, Кристер; Ланггут, Питер; Сьоблом, Маркус; Сьегрен, Эрик; Леннернес, Ханс (4 декабря 2017 г.). «Доклинический эффект вспомогательных веществ, модифицирующих абсорбцию, на транспорт модельных соединений в кишечнике крыс и барьерный маркер слизистой оболочки 51 Cr-EDTA». Молекулярная фармацевтика . 14 (12): 4243–4251. DOI : 10.1021 / acs.molpharmaceut.7b00353 .
  13. ^ Сузуки, Такуя (2013-02-01). «Регулирование проницаемости кишечного эпителия плотными контактами». Клеточные и молекулярные науки о жизни . 70 (4): 631–659. DOI : 10.1007 / s00018-012-1070-х . PMID 22782113 . 
  14. ↑ a b Bischoff SC, Barbara G, Buurman W, Ockhuizen T, Schulzke JD, Serino M, Tilg H, Watson A, Wells JM (18 ноября 2014 г.). «Кишечная проницаемость - новая цель для профилактики и лечения заболеваний» . BMC Gastroenterology (Обзор). 14 : 189. DOI : 10,1186 / s12876-014-0189-7 . PMC 4253991 . PMID 25407511 .  
  15. ^ а б Виджиано Д., Яниро Дж., Ванелла Дж., Биббо С., Бруно Дж., Симеоне Дж. и др. (2015). «Кишечный барьер при здоровье и болезнях: акцент на детстве» (PDF) . Европейский обзор медицинских и фармакологических наук . 19 (6): 1077–85. PMID 25855935 .  
  16. ^ Иеох N, Бартон JP, Suppiah Р, Рид О, S Stebbings (март 2013). «Роль микробиома при ревматических заболеваниях». Текущие ревматологические отчеты (обзор). 15 (3): 314. DOI : 10.1007 / s11926-012-0314-у . PMID 23378145 . 
  17. ^ a b c «Синдром дырявого кишечника» . NHS Choices . 26 февраля 2015 . Дата обращения 15 августа 2016 .
  18. ^ Yarandi С.С., Петерсон Д.А., Treisman GJ, Moran TH, Pasricha PJ (2016). «Модулирующие эффекты кишечной микробиоты на центральную нервную систему: как кишечник может играть роль в нервно-психиатрическом здоровье и заболеваниях» . Журнал нейрогастроэнтерологии и моторики (обзор). 22 (2): 201–12. DOI : 10,5056 / jnm15146 . PMC 4819858 . PMID 27032544 . У больных шизофренией наблюдается повышенная кишечная проницаемость и изменение функции кишечника.  
  19. ^ Severance EG, Yolken RH, Eaton WW (2016). «Аутоиммунные заболевания, желудочно-кишечные расстройства и микробиом при шизофрении: больше, чем внутреннее ощущение» . Исследование шизофрении (обзор). 176 (1): 23–35. DOI : 10.1016 / j.schres.2014.06.027 . PMC 4294997 . PMID 25034760 .  
  20. ^ Тейшейра TF, Колладо MC, Ferreira CL, Брессан J, Peluzio МДО C (сентябрь 2012). «Возможные механизмы возникающей связи между ожирением и повышенной кишечной проницаемостью». Исследования питания (обзор). 32 (9): 637–47. DOI : 10.1016 / j.nutres.2012.07.003 . PMID 23084636 . 
  21. ^ Фести D, Schiumerini R, Эусеби ЛГ, Мараско G, Taddia М, Colecchia А (ноябрь 2014). «Микробиота кишечника и метаболический синдром» . Всемирный журнал гастроэнтерологии (обзор). 20 (43): 16079–16094. DOI : 10,3748 / wjg.v20.i43.16079 . PMC 4239493 . PMID 25473159 .  
  22. ^ Кифер, D; Али-Акбарян, Л. (2004). «Краткий научно обоснованный обзор двух заболеваний желудочно-кишечного тракта: синдром раздраженного кишечника и синдром повышенной проницаемости кишечника». Альтернативные методы лечения в области здравоохранения и медицины . 10 (3): 22–30, тест 31, 92. PMID 15154150 . 
  23. Перейти ↑ Rao M, Gershon MD (сентябрь 2016 г.). «Кишечник и за его пределами: кишечная нервная система при неврологических расстройствах» . Nature Reviews Гастроэнтерология и гепатология (обзор). 13 (9): 517–28. DOI : 10.1038 / nrgastro.2016.107 . PMC 5005185 . PMID 27435372 .  
  24. ^ a b c Хейман М. и др. (Сентябрь 2012 г.). «Кишечная проницаемость при целиакии: понимание механизмов и значение для патогенеза». Кишка (Обзор). 61 (9): 1355–64. DOI : 10.1136 / gutjnl-2011-300327 . PMID 21890812 . Изменения межклеточной и межклеточной проницаемости кишечника появляются вторично по отношению к аномальной иммунной реакции, вызванной глютеном. Было высказано предположение, что глиадин увеличивает проницаемость соединений для малых молекул за счет высвобождения преаптоглобина-2. Другие триггеры CD, кроме глиадина, также могут способствовать изменению проницаемости. Кишечная инфекция и дефицит железа могут стимулировать экспрессию рецептора трансферрина (TfR) CD71 в энтероцитах. ... Установленные изменения кишечной проницаемости, особенно ретротранспорт пептидов IgA-глиадина, могут самостоятельно поддерживать воспалительные иммунные реакции и поддерживать порочный круг.
  25. ^ а б Халеги, Шахрияр; Джу, Жозефина М .; Ламба, Абхинав; Мюррей, Джозеф А. (январь 2016 г.). «Потенциальная полезность регуляции плотного соединения при глютеновой болезни: акцент на ацетат ларазотида» . Терапевтические достижения в гастроэнтерологии (Обзор. Поддержка исследований, NIH, заочно). 9 (1): 37–49. DOI : 10.1177 / 1756283X15616576 . PMC 4699279 . PMID 26770266 .  
  26. Перейти ↑ Fasano A (2012). «Кишечная проницаемость и ее регуляция зонулином: диагностические и терапевтические значения» . Клиническая гастроэнтерология и гепатология (обзор). 10 (10): 1096–100. DOI : 10.1016 / j.cgh.2012.08.012 . PMC 3458511 . PMID 22902773 .  
  27. ^ Акобенг, АК; Elawad, M; Гордон, М. (8 февраля 2016 г.). «Глютамин для индукции ремиссии при болезни Крона» (PDF) . Кокрановская база данных систематических обзоров . 2 : CD007348. DOI : 10.1002 / 14651858.CD007348.pub2 . PMID 26853855 .  
  28. ^ a b Лопетузо Л. Р., Скальдаферри Ф, Бруно Дж., Петито В., Франчески Ф., Гасбаррини А. (2015). «Терапевтическое управление утечкой кишечного барьера: новая роль защитных барьеров слизистой оболочки» . Европейский обзор медицинских и фармакологических наук . 19 (6): 1068–1076. PMID 25855934 . 
  29. ^ Ганесан К, Chung СК, Vanamala Дж, Сей В (2018). «Причинно-следственная связь между изменениями кишечной микробиоты, вызванными диетой, и диабетом: новая стратегия трансплантации Faecalibacterium prausnitzii для предотвращения диабета» . Международный журнал молекулярных наук . 19 (12): E3720. DOI : 10.3390 / ijms19123720 . PMC 6320976 . PMID 30467295 .  
  30. ^ Crespo Pérez L, et al. (Январь 2012 г.). «Клинические испытания недиетической терапии при глютеновой болезни». Европейский журнал внутренней медицины (обзор). 23 (1): 9–14. DOI : 10.1016 / j.ejim.2011.08.030 . PMID 22153524 .