Состояние иммунитета эпителия кишечника у недоношенных новорожденных детей
После завершения обзора по теме врожденного иммунитета кишечника у здорового взрослого человека следует уделить внимание иммунитету незрелого организма. Понимание того, чем система защиты кишечника недоношенного ребенка отличается от зрелой системы защиты кишечника взрослого, может помочь выяснить особенности патогенеза наиболее тяжелого заболевания кишечника, с которым приходится иметь дело неонатологам, — язвенного некротизирующего энтероколита (ЯНЭК).
Кроме того, эти знания направят будущие исследования в нужное русло, что приведет к разработке лучших превентивных и лечебных мероприятий у недоношенных детей из группы высокого риска.
Эпителий пищеварительного тракта плода в основном формируется в течение I триместра беременности. Первые энтероциты и бокаловидные клетки появляются на 8-й неделе гестации, а уже в 12 нед выявляется особая архитектура слизистой оболочки кишки в виде крипт и ворсин.
Плотные контакты формируются на 10-й неделе, и кишечник плода уже может регулировать организацию плотных контактов. Таким образом, примитивный эпителиальный барьер кишечника формируется на ранних сроках фетогенеза. Однако механизм, регулирующий секрецию и абсорбцию, у плода сформирован не до конца.
Этот механизм постепенно созревает под влиянием амниотической жидкости в период с 26 нед гестации до полного срока доношенной беременности. Экспрессия генов слизи начинается с 6,5 нед гестации. Однако в процессе развития экспрессия генов муцина меняется на всем протяжении кишечника и между 23 и 27 нед гестации становится сравнимой с таковой у взрослых.
Клетки Панета появляются к 12-й неделе, а продуцировать дефенсин начинают с 13-й недели гестации. Вместе с тем начало продукции лизоцима отсрочено до 20 нед. Особенно интенсивно кишечник плода увеличивается в течение II триместра беременности, и процесс роста продолжается до 3-4 лет жизни ребенка.
Однослойный эпителий обновляется каждые 5 дней. В этом процессе участвует пул стволовых клеток крипт. Для поддержки существования этого эпителиального слоя необходима тщательная регуляция пролиферации и дифференцировки клеток. Классический путь WNT/b-катенина является преобладающим сигнальным путем, ответственным за эту регуляцию. В спокойном состоянии мультипротеиновый комплекс секвестрирует и разрушает цитоплазматический b-катенин. Этот разрушающий комплекс содержит аксин, АРС, казеинкиназу I и киназа-3b гликогенсинтетазу.
Как и в случае регуляции NFkB, b-катенин фосфорилируется комплексом деградации, что подготавливает его к убиквитинации посредством Е3-убиквитин-лигазы и последующей протеасомной деградации. Рецептор-опосредованный WNT-сигналинг блокирует активность комплекса деградации, предотвращая фосфорилирование, убиквитинацию и деградацию. Стабилизированный b-катенин накапливается и перемещается в ядро, где он может действовать как фактор транскрипции, соединяя промоторы целевых генов, что имеет важное значение для контроля пролиферации клеток. Таким образом, появление ядерного b-катенина — отличительный признак классической активации WNT-сигнала.
Исследования подтверждают важность этого пути для поддержания архитектуры, характерной для внутренней поверхности кишки (крипты и ворсины). Во-первых, ядерный b-катенин накапливается в малых и больших кишечных криптах, где расположены стволовые клетки. Во-вторых, в эксперименте у мышей с генетическими нарушениями и без компонентов WNT/b-катенин-сигналинга выявлены потеря архитектуры крипт, истощение секреторных клеток в кишечнике, торможение пролиферации кишечного эпителия и/или аблация стволовых клеток.
В-третьих, обнаружена значимая связь между мутацией АРС, ключевого ингибитора WNT-сигналинга, и раком прямой кишки у взрослых. Возможно, не случайно в распаде b-катенина задействован тот же комплекс убиквитин-лигазы, что и в случае IкВ. Более того, как уже было упомянуто, комменсальная микрофлора подавляет распад b-катенина и приводит к активации этого пути. Эти биохимические процессы предполагают другой механизм, посредством которого нормальная микрофлора может влиять на эпителиальный сигналинг, контролируя в данном случае пролиферацию и дифференцировку.
WNT/b-катенин-сигналинг не изучали у недоношенных детей. Тем не менее вполне логично предположить, что нарушение развития этого пути может привести к незрелости важных защитных барьеров, обусловливая больший риск перфорации и/или развития ЯНЭК у новорожденного ребенка. Недавно проведенные исследования показали, что дексаметазон подавляет WNT-сигналинг в остеобластах человека, что позволяет предположить другой механизм стероидассоциированных спонтанных перфораций кишечника у недоношенных детей.
