MedUniver Физиология человека
  Домой Медицинский фото атлас Психология отношений Медицинские видео ролики Медицинская библиотека Консультация врача  
Физиология человека:
Физиология
Физиология клетки
Эндокринная система
Пищеварительная система
Физиология клеток крови
Обмен веществ. Питание
Выделение.Функции почек
Репродуктивная функция
Сенсорные системы
Физиология иммунной системы
Система кровообращения
Дыхательная система
Видео по физиологии
Книги по физиологии
Рекомендуем:
Книги по медицине
Видео по медицине
Фотографии по медицине
Консультации врачей
Форум
 

Взаимодействие кишечника с микрофлорой и их взаимное влияние

Существуют доказательства того, что микроорганизмы могут оказывать различное влияние на функции кишечника. Вероятно, синергизм множества микроорганизмов, составляющих микробиоту кишечника, важен для его нормальной работы и соответствующего контроля за патогенными микроорганизмами.

Микрофлора зависит не только от микроорганизмов, заселяющих кишечник, но и от механизмов собственной защиты кишечника организма хозяина. Кишечник имеет несколько физиологических барьеров против бактерий: перистальтику, желудочный сок, протеолитические ферменты, кишечную слизь, поверхностные гликоконъюгаты клеток и плотное примыкание клеток кишечного эпителия друг к другу.

Все эти барьеры ограничивают количество бактерий в полости кишечника и предотвращают фиксацию и проникновение их сквозь эпителий кишечника. Кишечник также имеет сложную систему иммунной защиты хозяина. Кроме того, существуют биохимические факторы, роль которых заключается в ограничении роста микроорганизмов, проникших за физиологический барьер.
Имеются в виду Т- и В-лимфоциты, секреторный иммуноглобулин А, дефенсины, секретируемые клетками Панета, и трилистный фактор, секретируемый непосредственно эпителием кишечника.

В кишечнике существует система взаимодействия его с микрофлорой. Благодаря этой системе возможно распознавание бактерий-комменсалов, к которым иммунные факторы толерантны, и патогенных микроорганизмов, запускающих воспалительные и иммунные реакции. В распознавании микробной среды принимают участие три типа клеток: М-клетки, поверхностные энтероциты и дендритные клетки.

М-клетки обнаруживаются на всем протяжении пищеварительного тракта в составе особого эпителия в лимфоидных фолликулах слизистой оболочки или пейеровых бляшках. М-клетки могут переносить антигены и бактерии через эпителий к субэпителиальным дендритным клеткам посредством активного везикулярного транспорта, используя клатрин-зависимый эндоцитоз, пиноцитоз или фагоцитоз.

Считается, что этот процесс осуществляет регуляцию комменсальной микрофлоры и обеспечивает реакцию с участием антител класса иммуноглобулинов (Ig) А. Данный механизм активирует иммунный ответ, но при этом имеется возможность проникновения патогенных микроорганизмов через слизистую оболочку.

Сигнальные системы TLR и NOD кишечника
Несмотря на то что различные TLR- и NOD-рецепторы имеют специфические лиганды, пострецепторные сигнальные пути, приводящие к активации NFkB, одинаковы. Сигнальный каскад начинается с привлечения молекул адаптерных белков MyD88, IRAK и TRAF6, что ведет к активации IкК, который, в свою очередь, фосфорилирует IкВа, нацеливая его на убиквитинацию и распад под действием 26S протеасомы. Высвобожденный таким образом NFkB переносится в ядро и присоединяется к ДНК, что ведет к транскрипции гена.
IкВ — ингибитор каппа В;
IкК — IкВ-киназа;
IL — интерлейкин; IRAK — киназа, ассоциированная с рецептором IL-1;
NFkB — нуклеарный фактор каппа В;
NOD — нуклеотидсвязывающий олигомерный домен;
Р — фосфорилирование;
TLR — Toll-подобные рецепторы;
TNF — фактор некроза опухоли;
TRAF6 — ассоциированный с TNF фактор 6;
дцРНК — двухцепочечная РНК;
ЛПС — липополисахариды.

Поверхностные энтероциты распознают бактерии с помощью ряда рецепторов, распознающих молекулярные структуры микроорганизмов (патоген-ассоциированные молекулярные паттерны). Эти рецепторы носят название Toll-подобных рецепторов, каждый из которых распознает особые структуры бактерий.

Например, TLR2 распознает такие структуры грамположительных микроорганизмов, как пептидогликан и липотейхоевая кислота, TLR4 — липополисахариды грамотрицательных микроорганизмов, TLR5 распознает флагеллин — провоспалительный элемент флагеллы (жгутика) бактерий, a TLR9 — неметилированную ДНК бактерий. Связывание с любым из этих рецепторов приводит к активации NFkB. Кроме того, внутриклеточные рецепторы NOD1 и NOD2 также распознают бактериальные фрагменты, такие как ЛПС, и активируют NFkB.

NFkB представляет собой группу структурно связанных белков, которые активируют транскрипцию целого ряда генов, участвующих в воспалительном и иммунном ответах. В неактивном состоянии димеры NFkB соединены в цитоплазме с IкВ (IкВ-белками). Клеточная стимуляция может запускать механизм сигнальной трансдукции, приводящей к активации IкК, который затем фосфорилирует IкВ, что ведет к разрушению внутри протеасом.

Высвобожденный таким образом NFkB перемещается в ядро, где активирует транскрипцию генов, повышая синтез цитокинов (IL-6, TNF-a), хемокинов (IL-8), молекул адгезии и регуляторов апоптоза.

Дендритные клетки являются антигенпрезентирующими клетками кишечника. Они могут располагаться между поверхностными энтероцитами, не разрывая плотных контактов, и передавать живые бактерии или их антигены в мезентериальные лимфатические узлы для осуществления иммунного ответа. Дендритные клетки, экспрессируя молекулы ГКГС класса II, представляют собой антигены пищи или бактерий, которые вступают в контакт с эпителием кишечника и наивным Т-лимфоцитом пейеровых бляшек.

Иммунный ответ кишечника на эти бактериальные сигналы в целом может быть представлен двумя классами CD4+ Т-клеток, отличающихся спектром продуцируемых цитокинов. Т-хелперы (Th) типа 1 продуцируют интерферон (IFN) у и TNF-b. Эти цитокины необходимы для развития клеточного иммунитета. Неадекватный ответ с доминированием Th1 связан с возникновением аутоиммунных заболеваний. Th2 продуцируют IL-4, IL-5, IL-10 и IL-13. Эти цитокины ассоциируются с развитием IgE-ответа.

Неадекватный ответ с доминированием Th2 приводит к возникновению аллергии и атопии. Активация и дифференцировка CD4+ Т-лимфоцитов зависят как от вида и количества антигена, так и от баланса цитокинов. Присутствие IL-12 приводит к активации Th1-ответа, в то время как присутствие IL-4 — к Th2-ответу.

У взрослого здорового человека отмечается точная регуляция иммунных ответов (воспалительного и аллергического). При обычных условиях кишечная слизь находится в постоянном «супрессированном» состоянии благодаря повышенным уровням TGF-b и IL-10, продуцируемых регуляторными Т-клетками и Th3.

При проникновении бактерий через слизистый барьер начинается процесс инициации распознавания структур микроорганизмов Toll-подобными рецепторами и запускается Th1-ответ, а Th2-ответ подавляется, что ведет к активации соответствующей воспалительной реакции, препятствующей бактериальной инвазии. Если потребность в иммунном ответе отсутствует, Th2-клетки продуцируют IL-4 и IL-10, что ведет к супрессии Th1-клеток, которые продуцируют IFN-y и IL-12, и баланс возвращается в первоначальное состояние. Дисрегуляция может привести к развитию неадекватного иммунного ответа на бактерии (воспалительному заболеванию кишечника) или на пищевые антигены (пищевой аллергии или целиакии).

Влияние микрофлоры кишечника на организм
Эпителий кишечника способен распознавать микроорганизмы благодаря наличию трех типов клеток: дендритных клеток, М-клеток пейеровых бляшек и эпителиальных клеток кишечника. Взаимодействие с бактериями может обусловить возникновение иммунных Th1- и Th2-ответов, которые удерживаются в равновесии благодаря цитокинам и регуляторным Т-клеткам (Treg). Кроме того, воздействие бактерий может привести к продукции как хемокинов, так и цитопротективных факторов.
IFN — интерферон;
IL — интерлейкин;
TCF — трансформирующий фактор роста;
Th — Т-хелперы;
TNF — фактор некроза опухоли;
ГКГС — главный комплекс гистосовместимости

- Читать далее "Полезные свойства микрофлоры кишечника"


Оглавление темы "Микрофлора кишечника":
  1. Значение микрофлоры кишечника для новорожденных детей
  2. Влияние антибиотиков на антимикробные пептиды кишечника
  3. Влияние на воспалительный ответ кишечника у грудных детей
  4. Состав микрофлоры кишечника у здорового человека
  5. Взаимодействие кишечника с микрофлорой и их взаимное влияние
  6. Полезные свойства микрофлоры кишечника
  7. Влияние бактерий кишечника на иммунитет ребенка
  8. Влияние бактерий кишечника на ее воспалительную реакцию
  9. Особенности микрофлоры кишечника недоношенного новорожденного ребенка
  10. Причины язвенного некротизирующего энтероколита (ЯНЭК) у недоношенных новорожденных детей
Загрузка...

   
MedUniver.com
ICQ:493-344-927
E-mail: reklama@meduniver.com
   

Пользователи интересуются:

Будем рады вашим вопросам и отзывам:

Полная версия сайта