CC BY
190
УДК 612.017:616.34
МИКРОБИОЦЕНОЗ И ВНУТРИЭПИТЕЛИАЛЬНАЯ ИММУННАЯ СИСТЕМА ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА ЧЕЛОВЕКА
Н.В. Шабашова
Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования, Россия
MICROBIOCENOSIS AND INTRAEPITHELIAL IMMUNE SYSTEM OF HUMAN GASTROINTESTINAL TRACT
N.V. Shabashova St. Petersburg Medical Academy of Postgraduate Studies, Russia
© Н.В. Шабашова, 2011
В микробиоценозе человека наиболее представительна микробиота желудочно-кишечного тракта, где нормальные микроорганизмы не просто заселяют пищеварительный тракт, но выполняют пищеварительную, защитную, регуляторную, гомеостатическую, метаболическую, детоксикационную и иммуномодулирующую функции. Поэтому с современных позиций нормобиоту рассматривают как неспецифический микробиологический и иммунологический барьер защиты от различных факторов агрессии. После рождения ребенка на фоне микробной колонизации кишечника происходит развитие собственного иммунитета, «взросление» его до иммунологической компетенции. Нормобиота является важнейшим регулятором этого процесса, индуцирует развитие не только лимфоидной ткани кишечника, слизистых оболочек других локализций, но и иммунитета в целом. Нормобиота поддерживает иммунологическую реактивность на протяжении всей жизни человека, обычно не вызывая воспалительного процесса в кишечнике, что свидетельствует о различиях в процессах реакции иммунной системы на индигенные и патогенные микроорганизмы.
В последние годы основную роль в этих различиях отводят механизмам распознавания на уровне паттерн-распознающих рецепторов и транскрипционным факторам, участвующим в индукции провоспалительных и противовоспалительных цитокинов и дальнейшей передаче информации лимфоидным клеткам. С другой стороны, дисбиоз кишечника может приводить к дефектам развития иммунитета после рождения, в частности, нарушениям переключения синтеза антител класса IgE на IgA (sIga), стимуляции дифференцировки Тх преимущественно в Тх2-клетки. Это может быть причиной развития хронической воспалительной, аллергической, аутоиммунной патологии и отмены толерантности к пище. Понимание взаимоотношений микробиоценоза с иммунной системой позволит лучше понять патогенез заболеваний как желудочно-кишечного тракта, так и носящих системный характер, и совершенствовать методы их лечения.
Ключевые слова: нормобиота, колонизационная резистентность, иммунная система, дисбиоз кишечника.
In man microbiocenosis the microbiota of the gastrointestinal tract is the most representative. There normal microorganisms are not simply inhabit the digestive tract, but perform digestive, protective, regulatory, homeostatic, metabolic, detoxification, and immunomodulatory functions. Therefore, from a modern viewpoint normobiota treated as non-specific microbiological and immunological barrier of protection against various factors of aggression. After the birth of a child during microbial colonization of the intestine is developing their own immunity, «growing up» to its immunological competence. Normobiota is the most important regulator of this process, induces the development of not only intestinal lymphoid tissue, other local mucous membranes , but immunity generally. Normobiota supports the immune reactivity throughout life, usually without causing inflammation in the intestine, indicating that differences in the processes of the immune system is indigenous and pathogenic microorganisms.
In recent years, the main role in these differences withdrawn recognition mechanisms at the level of pattern-recognition receptors and transcription factors involved in the induction of proinflammatory and antiinflammatory cytokines and further transmission of information lymphoid cells. On the other hand, intestinal dysbiosis can lead to defects in the development of immunity after birth, in particular, violations of switching the synthesis of antibody class IgE to IgA (sIga), stimulation of differentiation of T predominantly in Th2 cells. This may be the cause of chronic inflammatory, allergic, autoimmune disorders and the abolition of tolerance to food. Therefore, the understanding of the relationship microbiota with the immune system, to better understand the pathogenesis of many diseases such as gastro-intestinal tract, and wearing a systematic character and improve methods for their treatment.
Key words: normobiota, colonization resistance, immune system, intestinal dysbiosis.
В 1989 г. профессор Яблоков А.В. писал: «Эволюция создала человека и его микрофлору как единое целое. Микроорганизмы - это необходимые элементы нашего существования и наши эволюционные попутчики. Если лишить человека его микрофлоры, он умрет, так как ему будут нужны стерильные условия («под колпаком»)» [1].
Организм человека колонизирован примерно 1014 микроорганизмов (МО), причем преобладают облигатные анаэробы: бифидо- и лактобактерии, пептострептококки и кишечные палочки и др.. Они являются основой микробиоценоза -сообщества, в данном случае, микроорганизмов. Остальную его часть составляют факультативные МО: стафило- и стрептококки, клебсиел-лы, клостридии, дрожжеподобные грибы и др. В норме МО находятся в состоянии равновесия между собой и с макроорганизмом, являются комменсалами и не причиняют вреда человеку. Они составляют нормальное микробиологическое окружение, благотворно действующее на питание и здоровье человека и даже совершенно ему необходимое для нормальной жизнедеятельности. Нормальную микрофлору (нормобиоту или индигенную микрофлору) еще называют «экстракорпоральным органом», который состоит из сотен видов МО. 75% их присутствуют в желудке, тощей и толстой кишках, 15-16% -в проксимальных отделах дыхательного тракта и ротовой полости, 11% - в урогенитальном тракте, остальные - на коже. Эти участки тела называются микробиотопами или экологическими нишами, так как они сообщаются с внешней средой, являются открытыми биологическими системами и постоянно населены микроорганизмами [1, 2, 3, 4].
Наиболее представительна по количественному и качественному составу микробиота Ж КТ. Число микробных клеток этого биотопа превышает суммарное количество человеческих клеток. Это сложная ассоциация двух взаимосвязанных популяций МО - полостной и пристеночной (мукозной). Обе популяции активно влияют друг на друга и на организм человека [2].
По типу потребляемого питательного субстрата микрофлора ЖКТ подразделяется на протеолитическую, питающуюся белками (бактероиды, протей, клостридии, эшерихии), и сахаролитическую, питающуюся углеводами (бифидобактерии, лактобактерии, фекальные стрептококки) [4, 5].
В зависимости от количества и времени пребывания в кишечнике выделяют микрофлору:
- облигатную (главную): бифидо- и лактобактерии, бактероиды, пептострептококки;
- факультативную: кишечные палочки, энтерококки, пептококки, пропиониобактерии, энтеробактерии;
- транзиторную (случайную): стафило-, стрептококки, бациллы, дрожжи и дрожжеподобные грибы, грамотрицательные палочки окружающей среды.
Мукозальные МО заключены в экзополи-сахаридно-муциновый матрикс и образуют биопленку, покрывающую слизистую оболочку(СО) кишечника. Несмотря на то, что толщина этой пленки колеблется от долей до десятков микрон, количество микроколоний может достигать нескольких сотен или даже тысяч. Бактерии пленки гораздо более устойчивы к воздействию неблагоприятных факторов, чем те, которые находятся в просвете органов. Такие представители мукозальной микрофлоры, как бифидобактерии и бактероиды, непосредственно прикреплены к мембране эпителиоцитов [1, 2, 3, 4, 5].
В ЖКТ выделяются четкие участки с особой резидуальной микрофлорой, включающей около 500 видов, из которых почти половина не культивируется [1, 2, 3, 5, 6, 7]. Так, в ротовой полости микрофлора представлена примерно 200 видами, в слюне - до 109 КОЭ в мл, и в виде зубной бактериальной бляшки - до 1011К0Э/г. Здесь обитают разнообразные бактерии: бактероиды, бифидобактерии, лактобактерии, эубак-терии, фузобактерии, гемофильные палочки, нейсерии, лептотрихии, спирохеты, превотел-лы, порфиромонады, актиномицеты, стафило- и стрептококки, и др., а также грибы рода Candida и даже простейшие Entamaeba gingivalis, Trichomonas tenax. Эти МО имеют «свои» места преимущественного расположения даже в ротовой полости.
Пищевод практически не содержит МО: встречаются единичные стрептококки (Streptococcus viridans) и Candida albicans [2, 7].
Микрофлора желудка и двенадцетиперстной кишки представлена лактобациллами, дрожжами, единичными кокками и грамотрицательны-ми бактериями, в целом не больше 1000 КОЕ в мл, включая представителей рода Helicobacter. Причиной в целом малого количества МО, является кислая среда в желудке, в которой плохо выживает большинство МО, кроме рода Helicobacter. Их часто считают этиологическим фактором гастритов и язвенной болезни. Однако представителей рода Helicobacter находят
и у большинства здоровых в этом отношении индивидуумов. Кроме того, в желудке и верхних отделах тонкой кишки количество микробов небольшое, так как там перистальтическая пропульсация, секретируются желчь и панкреатические ферменты, возможно, присутствуют а-дефенсины [2, 3, 8].
В дистальной части тонкой кишки количество МО увеличивается. В тощей и подвздошной кишке находят до 104—108 КОЭ/мл (Lactobacillus spp., E.coli, Streptococcus spp., Bacterioides spp., Bifidobacteria spp., Fusobacteria spp.) [2, 7].
Основные представители флоры в аппендиксе - лактобациллы и бифидобактерии. За илеоцекальным клапаном микробная масса составляет примерно половину от общего количества ее в ЖКТ. В толстой кишке содержится до 1012 микробных клеток, из них 95% - анаэробы: грамположительные бифидо- и лактобактерии, эубактерии, клостридии, энтерококки, грамотрицательные бактероиды, кишечные палочки и сходные с ними бактерии семейства Enterobacteriaceae (цитробактер, энтеробактер, клебсиеллы, протей и др.), успешно растут спирохеты. В меньших количествах обнаруживаются другие МО, в том числе грибы рода Candida, синегнойная палочка, стафилококки, фузобак-терии и т.д., в зависимости от условий питания и окружающей среды. Могут в норме быть непатогенные простейшие, а также 10 кишечных вирусов, включая бактериофаги. Масса МО составляет 1/3 часть фекалий. Плотность МО существенно возрастает к дистальному отделу толстой кишки. При этом увеличивается количество просветной микрофлоры [4].
У людей ЖКТ колонизируется микрофлорой уже при рождении в родовых путях [5, 9]. Флора влагалища матери - первая, с которой встречаются барьерные ткани новорожденного после стерильного внутриутробного существования. В норме эта флора довольно однообразна и представлена в основном лактобациллами. Тем не менее, сразу после рождения организм ребенка переходит от стерильного внутриутробного существования к контакту с миром МО. «Микробный пейзаж» новорожденного зависит от степени и качественного состава МО окружающей среды, матери и персонала. В физиологическом становлении микробиоценоза кишечника ребенка важную роль играет грудное вскармливание. Позднее прикладывание новорожденного к груди задерживает своевременность нормализации микробиоты кишечника.
Лактоза, бифидум-факторы 1 и 2 в грудном молоке способствуют росту бифидофлоры. Смешанное и искусственное вскармливание сопровождается нарушением заселения кишечника этими бактериями - у таких детей их содержание всегда ниже, чем при естественном вскармливании. Для сохранения бифидофлоры также играет роль и количество получаемого ребенком грудного молока - оно должно быть не менее 1 /3 объема. Термическая обработка женского молока снижает бифидогенность его компонентов. Лизоцим и иммуноглобулины женского молока обеспечивают при этом пассивный иммунитет новорожденного и предохранение от заселения посторонними МО. Далее организм ребенка заселяется микроорганизмами, содержащимися в воздухе и пищевых продуктах [9]. Частота обнаружения грамотрицательной неспорообразующей облигатно-анаэробной флоры у детей раннего возраста отличается большей динамикой, чем частота бифидо- и лактобактерий. Так, было показано, что только у 29% детей первого месяца жизни высевались бактероиды в концентрации, характерной для взрослых, а у 100% она достигалась в основном к семилетнему возрасту. Эти результаты связывают с токсическим действием кислорода воздуха на эти МО, что препятствует их передаче от взрослого окружения ребенку. Считают, что предварительное закис-ление среды в толстой кишке аэробными бактериями при первичной контаминации облегчает заселение бактероидов. В то же время показано, что колонизация бактероидами индуцирует гуморальный иммунный ответ, в частности повышается уровень ^А и ^М в крови детей раннего возраста [10]. Кроме бифидо-, лактобактерий и бактероидов, составляющих облигатную часть кишечной микрофлоры здоровых детей, в ранние периоды физиологической адаптации в кишечнике в больших количествах обнаруживаются условно-патогенные факультативные бактерии: коагулазопозитивные стафилококки, цитрат-ассимилирующие энтеробактерии и эшерихии с низкой биохимической активностью и способностью к синтезу гемолизинов [5]. Для них характерна прогрессирующая частичная или полная элиминация к концу первого года жизни, что отражает становление как иммунных, так и других механизмов, контролирующих микробную колонизацию. Окончательное заселение нормобиотой заканчивается к 12-24 месяцам жизни ребенка [7].
Таким образом, в формировании микрофлоры у новорожденного выделяют фазы [4, 5]:
1 - асептическая - 10-20 часов с момента рождения;
2 - транзиторная - фаза заселения кишечного тракта кокками и другими МО, но постоянная флора еще не сформирована - 2-4 дня;
3 - фаза трансплантации, когда бифидофло-ра становится основной в микробном спектре кишечника - до 12-24 мес.
Следовательно, состав микрофлоры кишечника имеет возрастные особенности.
Учитывая, что наибольшее количество МО содержится в ЖКТ, и более всего в толстой кишке, где их в 10 раз больше, чем клеток во всем организме человека, становится понятно, что биологическая и клиническая значимость кишечника определяется не только его участием в процессах пищеварения, но и физиологическими функциями его микрофлоры [2, 4, 5, 7].
Функции нормобиоты кишечника многообразны [4, 5, 9], и их трудно переоценить. Нормальная микрофлора участвует:
- в водно-солевом, углеводном, белковом, жировом обмене, обмене жирных кислот, холестерина, нуклеиновых кислот, продуцируют такие биологически важные вещества, как витамины группы В, К и даже антибиотики. Бифидобактерии способствуют лучшему усвоению Са, железа, витамина Д и др. субстратов.
- в морфологии и кинетике ЖКТ (рост, развитие и апоптоз ЭК, стабилизация целостности эпителия - цитомукопротекторный эффект, ангиогенезис),
- в первичном процессинге пищи, продукци-ии разнообразных микронутриентов, сигнальных молекул, регуляторов взаимоотношений и прокариотических и эукариотических клеток хозяина.
- в регуляции поведенческих реакций: регуляции аппетита, сна, настроения, циркадных ритмов (нейротрансмиттеры, пептиды, амины, гормоны, витамины, , жирные кислоты, рециркуляция стероидов и др.).
- в кишечно-печеночной рециркуляции макромолекул, включая лекарственные препараты и др. ксенобиотики, участие нормобиоты в детоксикации сравнимо с потенциалом печени. Модуляция функций цитохрома р450 в печени и продукция р450-схожих цитохромов (эти цитохромы - важнейшие ферментные системы печени, активные участники процессов окисления). Ферменты бактерий кишечника могут разрушать канцерогенные вещества, но, разрушая некоторые искусственные вещества, например подсластитель цикломат, высвобождают актив-
ный канцероген, а некоторые бактерии могут продуцировать мутагены.
- при дефиците поступления макро- и микро-нутриентов с пищей МО ЖКТ компенсируют дефицит за счет синтеза их из эндо- и экзогенных источников.
- нормобиота является хранилищем микробного генетического материала.
- угнетает рост посторонних МО, так как занимает адгезионные молекулы на эпителиоци-тах. Нормальные МО продуцируют молочную и уксусную кислоты, антибиотики, микробный лизоцим, бактериоцины, оказывающие подавляющее действие на посторонние и условнопатогенные МО, конкурируют с ними за счет более высокого биологического потенциала. Экзополисахариды МО (гликокаликс) входят в состав биологической пленки, которая защищает не только СО, но и нормобиоту.
- участвует в развитии, регуляции функций внутриэпителиальной иммунной системы (ИС), формировании и поддержании иммунитета всего организма в целом, физиологическом воспалении за счет постоянного микробного воздействия.
Таким образом, микробиоценоз - не только совокупность облигатных (индигенных) МО, заселяющих пищеварительный тракт, она выполняет защитную, регуляторную, гомеостатическую, метаболическую, детоксикационную, а также иммуномодулирующую функции. Поэтому, с современных позиций, нормобиоту кишечника можно рассматривать как неспецифический микробиологический и иммунологический барьер защиты от различных факторов агрессии (патогенных микроорганизмов, токсинов и т.д. [1, 2, 6, 11]. Нормобиота кишечника обеспечивает один из двух компонентов колонизационной резистентности, под которой понимают совокупность действия этой микробиоты и защитных свойств внутриэпителиальной иммунной системы, ее врожденных и приобретенных факторов. Итак, вторым компонентом колонизационной резистентности является ИС, в частности, внутриэпителиальная.
Именно колонизационная резистентность обеспечивает стабильность нормобиоты и одновременно предотвращает колонизацию СО кишечника посторонними МО, в том числе условно-патогенными и патогенными. При дестабилизации этих отношений увеличивается количество и спектр аэробных условнопатогенных МО, уменьшается - нормальных анаэробов, воспаление переходит за рамки
физиологического, может приобрести черты инфекционного процесса. Нормальная флора также может утрачивать свои свойства. В обоих случаях развивается дисбиоз кишечника - серьезная патология, к которой часто относятся несерьезно и врачи и пациенты. Однако, если комменсалы попадают в непривычную среду обитания в организме человека или резко и значительно снижаются иммунные функции, представители нормобиоты могут вызывать инфекционные процессы, например, кишечная палочка может вызвать острый цистит.
К. Руш и Ф. Руш (2003) считают, что «без микроорганизмов не существует иммунной системы». В целом с этим положением трудно не согласиться, тем более, что оно постоянно подтверждается научными исследованиями и клинической практикой [1].
Известно, что формирование и функционирование иммунной системы организма происходит с момента зачатия в 2 этапа [8, 12]. Первый этап заключается в формировании лимфоидных органов и антигенспецифических клонов Т- и В-лимфоцитов на основе генетических конституциональных законов без какого-либо антигенного влияния извне, не связан с ЖКТ и совпадает со стерильной фазой в отношении присутствия микрофлоры в организме плода. А вот второй этап начинается после рождения ребенка и заселения микроорганизмами, прежде всего комменсалами, слизистых оболочек и кожи. За счет этих МО уже в первые часы жизни ребенка лимфоидная ткань ЖКТ получает мощную стимуляцию. В результате быстро нарастает количество внутриэпителиальных лимфоцитов и клеток, продуцирующих иммуноглобулины (^) как в лимфоидных органах, так и в собственной пластинке, более всего ^А, и, соответственно, нарастает уровень сывороточных ^. В энтероцитах образуется секреторный компонент, который доставляет секреторный ^А на поверхность СО и в ее экскреты. Следовательно, в первую очередь иммуноглобулины образуются в результате иммунного ответа на антигены нормобиоты. И период ранней микробной колонизации совпадает с активизацией функционирования, становления собственного иммунитета кишечника. Однако еще на протяжении относительно долгого времени после рождения защитные системы ребенка остаются незрелыми, качественно наивными. Только ко второму году жизни у здорового ребенка число ^А-синтезирующих плазматических клеток СО приближается к норме взрослого, хотя ко-
личество мукозного IgA достигает ее в лучшем случае к 6-8 годам жизни, чаще - позже. А максимальное число лимфоидных фолликулов в аппендиксе образуется только к подростковому возрасту [6]. В процессе становления ИС ЖКТ признается также роль пищевых продуктов [3,
5, 7, 10]. Мы считаем, что они могут стать антигенами только в случаях неполного переваривания при ферментативной недостаточности, что сопровождается клиническими симптомами в виде так называемой «пищевой аллергии».
В исследованиях установлено, как бифидо- и лактобактерии стимулируют местный иммунитет кишечника [8]. B. breve проявляют адъювантную активность, усиливая продукцию IgA к различным антигенам. Лактобактерии активируют клеточный иммунитет и подавляют продукцию IgE. Иммуномодулирующее действие лактобацилл прежде всего связывают с присутствующими в их клеточных стенках пептидогликанами и тейхоевыми кислотами, известными поликлональными активаторами и иммуномодуляторами. L.casei является мощным стимулятором синтеза провоспалительных цитокинов ИЛ6, ИЛ12, ФНОа и экспрессии маркеров созревания. А L.reuteri, наоборот, слабо индуцирует образование ИЛ12, и даже подавляет секрецию цитокинов и экспрессию маркеров созревания, вызванную другими лактобациллами. Следовательно, разные виды лактобактерий по-разному действуют на иммунные механизмы, возможно, регулируют таким образом физиологическое воспаление.
E.coli тоже появляются в кишечнике в первые часы жизни ребенка и тоже стимулируют развитие местной ИС. В последние годы показано, что бактероиды B.fragilis способны индуцировать развитие гуморального иммунного ответа: колонизация ими кишечника сопровождается повышением уровня IgA и IgM-секретирующих клеток в периферической крови детей раннего возраста [8].
Следовательно, все представители нормальной микрофлоры кишечника обладают высокими иммуногенами свойствами, особенно в поддержании концентрации секреторного IgA, регуляции созревания лимфоидного аппарата кишечника и генерализации гуморальных эффекторов - антител. Это определяется в основном механизмом, называемым «хоминг-эффект» [8, 12, 13]. Он заключается в рециркуляции лимфоидных клеток: активированные антиген-специфические к индигенной микрофлоре лимфоциты пейеровых бляшек мигрируют
в брыжеечные лимфатические узлы, и оттуда через лимфатические сосуды попадают в грудной лимфатический проток и систему кровообращения, откуда возвращаются «домой» - в собственный слой кишечника в виде плазматических клеток, синтезирующих ^А. Но при этом они попадают во внутриэпителиальную ИС всех СО (носоглотки, дыхательных путей, ЛОР-органов, молочных желез, мочеполовой системы, глаз), клетки которых продуцируют секреторный компонент и затем 8^А. Этот ^ связывается с различными МО на СО, образует иммунные комплексы, уничтожаемые фагоцитами, а также препятствует адгезии патогенных МО к клеткам СО, занимая неспецифические рецепторы адгезии. Так, показано, что снижение количества бифидобактерий приводит к повышению проницаемости эпителиального барьера и дефициту 8^А. Это сопровождается недостатком связывания и нейтрализации условно-патогенных МО и сапрофитов, но не затрагивает нормальную микрофлору. Такая ситуация характерна для дисбиоза, проявляющегося только дефицитом бифидобактерий.
Таким образом осуществляется развитие всей ИС новорожденного и ребенка первого года жизни во взаимосвязи и взаимодействии с формированием нормобиоты, прежде всего, кишечника. При этом обеспечивается местная защита всех СО. В дальнейшем огромное количество МО в кишечнике - это постоянная антигенная стимуляция иммунитета, биологически целесообразная, поскольку у здорового человека это нормальная биота, дружественная. Из пептидокликана бактерий под влиянием лизо-цима и ферментов кишечника образуется мура-милдипептид - естественный неспецифический стимулятор ИС, в первую очередь фагоцитарных клеток. Внутриэпителиальная иммунная ткань постоянно активируется, привлекаются клетки воспаления и иммунного ответа, создается состояние физиологического перманентного воспаления с выделением цитокинов, активирующих образование секреторных антител, развитие клеточных типов ответа через Тх1 и подавление продукции ^Е [5, 8, 12]. Поэтому своевременное формирование нормального микробиоценоза кишечника - это существенная гарантия защиты от пищевой и других видов аллергии. Недаром в практике постоянно приходится иметь дело с «пищевой аллергией», фактически на любые продукты у детей, которые с рождения страдают дисбиозом ( «в роддоме заразили стафилококком») [14]. Становится
очевидной важность сохранения стабильности качественных и количественных соотношений между разными группами МО на уровне СО, особенно, кишечника, не только у детей первого года, но и в течение всей жизни человека.
По-видимому, как организм человека нуждается в нормобиоте, так и эти микробы - нор-мобиота - или «симбионты», нуждаются в поддержке макроорганизма, чтобы нормально выполнять свои гомеостатические и другие функции [5]. В этом и состоит физиологический смысл колонизационной резистентности. Нормобиота, наверное, находит такую поддержку, учитывая, что в норме в кишечнике остаются непатогенные и удаляются условно-патогенные микроорганизмы.
Длительное время ответ внутриэпителиаль-ной ИС характеризовали описанием сигналов из субэпителиального слоя с последующим привлечением иммунокомпетентных клеток (ИКК), способных организовать и осуществить специфическую реакцию на конкретный АГ, а сами эпителиоциты, эпителий - это только непрофессиональный барьер защиты от всех МО [7, 11, 12, 13]. И только последние открытия ТЛР и антимикробных пептидов показали, что сам по себе эпителий кишечника активно распознает и защищает, т.е. выполняет иммунную функцию против целого ряда МО. Многие МО, как оказалось, обладают сходными поверхностными структурами - наборами стабильных характерных только для МО молекул - патоген-ассоциированными микробными паттернами (образами) - ПАМП. К ним относят зимозан, ЛПС, тейхоевые кислоты, пептидокгликаны, липопротеины, липиды, поверхностные белки- флагеллины, одноцепочечные молекулы ДНК, неметилированные CGP повторы. ПАМП распознаются рецепторами, распознающими образы (РРО), в числе которых ТЛР, обнаруженных на мембранах огромного количества клеток, не только на сугубо профессиональных антиген-представляющих клетках (АПК): МФ-моноцитах, ДК, В-ЛФ, но и на ЭК, в том числе, интестинальных. Их контакт сопровождается сигналом «иммунологической тревоги», при котором ПАМП служат стимуляторами РРО, способными индуцировать воспалительную реакцию, и антимикробный, и не только врожденный, но и специфический (адаптивный) иммунный ответ. Эти РРО распознают не только поверхностные ПАМП разных МО, включая грибы (ТЛР), различные полисахариды, но и внутриклеточно расположенные
патогены (NOD-Р, зсауе^ег-Р). Кроме того на АПК экспрессируются такие РРО, как Р для Fc-фрагмента IgG и для компонентов комплемента (СР), белков острой фазы, но они участвуют в поглощении распознанных МО фагоцитами для переработки АГ (процессинга а некоторых АПК) и элиминации ( в фагоцитах) [2, 11, 12].
Оказалось, что РРО обнаруживаются и в апикальном, и в базолатеральном полюсах ЭК. Они способны перемещаться через клетку на другой полюс, и их наличие и активация имеют решающее значение для инициации сигнала к ответу на антиген. ТЛР относятся к 1-му типу трансмембранных РРО, которые находят у всех биологических видов. ТЛР имеют экстрацел-люлярный и внутрицеллюлярный участки или домены. Экстрацеллюлярная часть участвует в распознавании ПАМП. Это взаимодействие ТЛР с ПАМП или лигандами (молекула, связывающаяся с конкретным рецептором, может включать разнообразные ПАМП) является сигналом «опасности», например появления МО. Большинство ТЛР (известно 11 ТЛР), если не все, распознают несколько структурно несвязанных лигандов с помощью добавочных белков. Так, ТЛР4 распознает липополисахарид(ЛПС), а ему «помогают» некоторые добавочные молекулы, например белок, связывающийся с ЛПС. Но он увеличивает связывание лиганда и с рецепторами СД14 и МД-2, которые также относятся к РРО. Считают, что и МД2 необходим ТЛР4 для распознавания ЛПС [2, 11, 12, 15].
Помимо ЛПС, ТЛР4 распознает и другие лиганды: фибронектин, F-протеин РС-вируса, белки теплового шока хозяина и т.д. ТЛР2 тоже способен распознавать разнообразные лиганды: липотейхоевую кислоту, пептидогликаны или липопептиды у таких МО, как грамположитель-ные бактерии, микобактерии и спирохеты. Ему могут «помогать» ТЛР1 и ТЛР6, экспрессия которых характерна для значительного числа клеток разных типов. ТЛР3 считается важнейшим для распознавания вирусной двухцепочечной РНК и для созревания ДК, причем для передачи сигнала к продукции цитокинов в этом случае не требуется фактор миелоидной дифференцировки(MyD88), в отличие от большинства других сигналов [12, 15].
Лигандом для ТЛР5 является флагеллин, жизненно необходимый для движения бактерий. Этот ТЛР обнаружен на базолатеральной стороне кишечного эпителия и может, по-видимому, распознавать микроорганизмы, несущие данный лиганд. Но среди лигандов есть и непато-
генные, и эндогенные, образующиеся в процессе воспаления, которые активизируют ТЛР и через них - клетки, на которых экспрессируются эти рецепторы. Сигнал, передаваемый ТЛР, состоит из целого каскада молекул - ферментов. Разные ТЛР могут иметь разные - альтерантивные сигнальные пути, т.е. каскадный путь сигналов не является идентичным от разных ТЛР. Этим обусловлено разнообразие в экспрессии генов ци-токинов, например, в клетках, несущих ТЛР, и разнообразие биологических реакций после активации этих рецепторов лигандами [2, 12, 15].
Как уже сказано, сигнальный каскад после активация ТЛР приводит к экспрессии различных генов, но прежде всего тех, которые отвечают за образование таких эффекторных молекул, как антимикробные пептиды и индуцируемые синтазы оксида азота. Антимикробными пептидами (АМП) называются секретируемые агенты, включая компоненты комплемента и другие специализированные молекулы с антимикробной активностью. АМП в кишечнике продуцируются и эпителиальными и циркулирующими ИКК. Эпителиальные клетки выделяют их постоянно при контакте с микроорганизмами, так как являются первой линией защиты, в то время как синтез циркулирующими появляется только после трансэпителиальной микробной инвазии. Внедрение АМП в микробные мембраны сопровождается образованием пор, последующей потерей энергии и ионного градиента, что в конечном итоге приводит к лизису клетки [12].
У человека в ЖКТ главными классами АМП являются дефенсины и кателецидины [8]. Де-фенсины - мелкие катионные пептиды с ММ 3, 5-4, 5кДа. Гены, кодирующие их образование, локализованы в хромосоме 8р23. а-Дефенсины (Д) впервые выделены из нейтрофилов человека, а-дефенсины 1-3 содержат практически только в нейтрофилах и могут считаться их функциональными маркерами. а-дефенсин 4 участвует в кислородзависимом уничтожении фагоцитированных микробов, а 5 и 6 - впервые обнаружены в клетках Пенета - специализированных клетках ( эритроциты с ацидофильными гранулами), локализованных на дне либеркю-новых (кишечных) крипт тонкой кишки (тощей и подвздошной, в толстой обычно отсутствуют). Д5 способен оказывать киллерный эффект против Lactobacillus monocitogenes, Echerichia coli и Candida albicans при широком диапазоне концентрации солей и рН. Его экспрессия усиливается как при идеопатическом, так и при не-идеопатическом воспалении толстой кишки, а
активная экспрессия Д6 специфична для бактериального и язвенного колитов. И если в тонкой кишке экспрессия а-дефенсинов относительно стабильно высокая, то в других участках Ж КТ она низкая.
Р-дефенсины очень варьируют по локализации и функции. Они обнаруживаются относительно постоянно на протяжении всего ЖКТ, начиная с ротовой полости, эпителия десен, а также в слюнных и поджелудочной железах, в эпителии желудка и, конечно, кишечника. При инфицировании желудка может быть усиление синтеза р-дефенсина 2, но считают, что этот АМ П действует также в качестве связующего звена с адаптивной ИС. Он соединяется с хемокиновым рецептором (ССИ.6) дендритных клеток(ДК), при этом мобилизует и ДК и Т-клетки памяти в участках появления микробов. В этом процессе регулирующая роль Рдефенсина2 опосредована, как считают, и ИЛ1а и ТЛР. Этот дефенсин считается индуцибельным продуктом в отличие от р-дефенсина1. р-дефенсин2 и 3 также могут секретироваться кожным эпителием в течение воспаления [8, 11].
Дефенсины воздействуют на МО путем нарушения проницаемости мембран, образуя ионные каналы. Как эффекторные молекулы врожденного иммунитета они обеспечивают активную защиту против широкого спектра микробов, грибов и даже вирусов [8].
В целом, помимо антимикробной защиты, а и р-дефенсины стимулируют приобретенный ИО с помощью хемотаксиса ДК и Т-клеток в дополнение к хемотаксису нейтрофилов и дегрануляции тучных клеток, тормозят фи-бринолиз, который способствует развитию инфекции. Показано, что люди, у которых отсутствуют дефенсины в нейтрофилах, страдают частыми и тяжелыми бактериальными инфекциями [2, 8, 11, 12].
Кателицидины также относятся к АМП. У человека единственным идентифицированным кателицидином является белок ЬСАР 18 [2, 8, 12]. Он обнаруживаются главным образом в пероксидаз-отрицательных гранулах нейтро-филов, но присутствует также в лимфоцитах и моноцитах, в сквамозном эпителии рта, языка, пищевода, а также шейки матки, вагины, легочном эпителии, кератиноцитах при воспалительных заболеваниях кожи. Его значительное количество обнаруживается в семенной жидкости и на поверхности сперматозоидов здоровых доноров. Антибактериальной активностью обладает его С-концевой фрагмент - CCL37 в отношении
как грамотрицательных, так и грамположитель-ных бактерий, его антибактериальный эффект синергичен с дефенсинами. Он является также хемоаттрактантом для нейтрофилов, моноцитов и Т-клеток. Недостаточность CCL37 в слюне обнаружена при заболеваниях периодонта. А при инфекционных заболеваниях его концентрация в плазме повышается, например при сальмонел-лезной инфекции и энтероинвазии E. coli. На ранних этапах инфицирования шигеллами отмечено снижение экспрессии этого белка, что расценивают как механизм спасения этих МО от антимикробного действия факторов врожденного иммунитета, хотя в норме CCL37 вполне способен лизировать Shigella spp. Обладает этот АМП и кандидацидной активностью [15].
ЭК пищеварительного тракта, в котором интенсивность антигенной нагрузки наиболее велика, способны организовать и адаптивный ответ [2, 12, 13]. Они несут на своей поверхности даже в покое, кроме РРО, молекулы, обеспечивающие взаимодействие с микроокружением, и рецепторы (Р) для цитокинов (ИЛ4, ИЛ 17, ИФНу, ТФРß и др.). При повреждении эпителиального барьера: механического, инфекционного, воспалительного характера, а также при действии цитокинов ЭК активизируются и начинают сами секретировать цитокины, а также выполняют антигенпрезентирующие функции, т.е. приобретают признаки, характерные для сугубо ИКК. Для этого на ЭК экспрессируются молекулы главного комплекса тканевой совместимости (ГКТС) II класса, рецептор ß2-интегринов ICAM-1, костимулирующие молекулы СД40 и СД58 ( в отличие от других АПК). Последняя взаимодействует с СД2 на Т-клетках. При этом молекулы ГКТС II класса экспрессируются на базальной поверхности энтероцитов, контактирующей с Т-клетками lamina propria.
Спектр цитокинов, выделяемых ЭК, напоминает макрофагальный. Это, прежде всего, про-воспалительные цитокины, включая ИЛ1, ИЛ6, ФНОа, ИФНа, описаны также ИЛ12, 15, 16, 17,
18, ТФРß, гемопоэтины (ИЛ7, ростовые факторы), хемокины ( ИЛ8, М1Р1а и MIP2 и др.), ответственные за привлечение в барьерную ткань Т-ЛФ, нейтрофилов, Т-клеток памяти, МФ, ДК, эозинофилов. Все хемокины постоянно вырабатываются в минимальном базовом уровне, что обеспечивает формирование необходимого клеточного состава лимфоидной ткани, ассоциированной со слизистыми оболочками ЖКТ, постоянно контактирующими с разнообразными МО и продуктами пищеварительного процесса.
В полном объеме хемокины вырабатываются активированными клетками [2, 11, 12, 13].
В СО под пейеровыми бляшками и фолликулами локализуются М-клетки - разновидность специализированных ЭК. М-клетки эн-доцитозом захватывают антигенный материал из просвета кишечника, с помощью актиновой сети транспортируют его в везикулах в базальную часть, откуда экзоцитозом освобождают его во внутриэпителиальный карман. Он образуется короткими цитоплазматическими отростками М-клеток. Помимо самой М-клетки в нем находятся МФ, ДК и ЛФ. Благодаря такому сочетанию в кармане АГ представляется Т-хелперам. М-клетки выделяют множество растворимых факторов: ИЛ1р, 2, 5, 6, 10, ФНОа и р, р-дефензин, муцин, хемокины. Эти факторы привлекают и активируют иммуноциты (ци-токины, хемокины), участвуют в антимикробной защите (дефенсины) и репарации эпителия (дефенсины и некоторые цитокины), усиление их выделения наблюдается в условиях активации эпителия. На поверхности М-клеток экспрессируются Р для ИЛ1, 4, 9, ФНОа. ИЛ4 способен подавлять выработку М-клетками ИЛ1 и ФНОа, но усиливает секрецию хемокинов. Таким образом, афферентное звено реакции в кишечнике представлено не только обычными эпителиальными клетками, ДК, доставляющие АГ в локальные лимфоидные органы и региональные лимфатические узлы, но и специализированными эпителиоцитами - М-клетками. Активационный сигнал, полученный клетками после воздействия ПАМП на соответствующие Р, приводит к выработке АПК ИЛ 1а, ИЛ1р, ИЛ6, ИЛ10, ИЛ12, ФНОа, фактора роста фи-бробластов и др. растворимых молекул. МФ также продуцируют энзимы: эластазу, коллаге-назу, лизоцим, ферменты лизосом. ДК, кроме того, продуцируют хемокины - аттрактанты для других клеток: МФ, НГ, НК. Одновременно сигнал транслируется от АПК через мембранные молекулы В7,1, В7,2 и другие, имеющие «визави» на ЛФ (костимулирующий сигнал). Эти
2 сигнала «готовят» наивные ТЛФ к контакту с комплексом, состоящим из собственных молекул МНС 2 класса и чужеродных пептидных антигенов. Считают, что ЛФ, получивший сигнал только в виде этого комплекса без первых двух, впадает в апоптоз или в состояние клональной анергии. Эти процессы происходят в структурированной лимфоидной ткани, к которой в пищеварительном тракте относятся пейеровы бляшки, глоточные и небные миндалины, лим-
фоидные фолликулы аппендикса, солитарные фолликулы: презентация АГ Т-хелперам и ориентация ответа на клеточный Тх1-зависимый и гуморальный Тх2-зависимый пути. В этот процесс вовлекаются и региональные (для кишечника -мезентериальные) лимфатические узлы. Эфферентное звено ответа включает как немедленную реакцию за счет Туб- и В1-клеток, так и отсроченную через образование и активацию в последующем Т- и В-клеток памяти [2, 11, 12, 13].
Т-клетки являются единственной популяцией ЛФ слизистой оболочки, где они располагаются вблизи базальной мембраны, в lamina propria и тимусзависимых зонах пейеровых бляшек. Среди внутриэпителиальных Т-ЛФ тонкого кишечника 20-30% составляют Т-клетки с уб-ТКР, в отличие от периферической крови, где их количество не превышает 5%. Большая часть Туб-клеток не имеют ни СД4, ни СД8-корецепторов. Считают, что это клетки внетимус-ного происхождения, самообновляются в течение жизни в эпителии, обладают цитотоксической активностью и продуцируют ИФНу, фактором роста для них является ИЛ7. Предполагают, что внутриэпителиальные Туб-клетки составляют первую линию защиты поскольку они способны распознавать АГ без предварительной обработки и презентации антигенраспознающими клетками. Это эффективный барьер против микробов, несущих такой распространенный АГ, как белки теплового шока, и иммунологический надзор, который выявляет и уничтожает слишком быстро пролиферирующие, трансформированные тканевые клетки. Среди мононуклеаров СО кишечника представлены и натуральные киллеры (НК-клетки), также выполняющие надзорные функции [2, 11, 12, 13].
Остальные Т-клетки, и их большинство, несут «обычные» для ПК арТКР, среди которых в СО преобладают СД8+клетки, а в lamina propria соотношение СД4 к СД8 соответствует ПК и лимфатическим узлам. Но при этом выше процент активированных (СD25+HLA-DR CD69+) клеток, клеток памяти(CD45RO+) и несущих рецептор к апоптозу CD95 (Fas-рецептор). ТаР+ЛФ постоянно поступают в слизистую оболочку, особенно активированные и клетки памяти за счет присутствия на их поверхности ряда молекул адгезии. На Тар-клетках кишечника присутствует а4р7-интегрин, обладающий сродством к аддрессину MadCAM (Mucosal Addressin Cell Adhesion Molecule), который спонтанно экспрессируется на ЭК сосудов кишечника. Это определяет специфику миграции
и некую автономность рециркуляции ЛФ в кишечник. Примированные (специфические к антигенам МО ЖКТ) Т- и В-ЛФ мигрируют через лимфатические сосуды и грудной лимфатический проток и кровеносные сосуды во все слизистые оболочки и обязательно «домой» -хоминг-эффект за счет интегрина а4р7 и адрес-син MAdCAM-1. Кроме того, на всех интраэ-пителиальных ЛФ обнаружен интегрин аЕр7, от которого, как считают, тоже зависит хоминг ЛФ в эпителий, так как его лигандом является Е-кадгерин, экспрессированный на всех эпите-лиоцитах [2, 6, 11, 12, 13].
Особенностью Т-клеток слизистой оболочки является сдвиг дифференцировки СД4+ ЛФ в Тх2, продуцирующих ИЛ4, 5, 3, 6, 13, ГМ-КСФ, что определяется природой микроокружения и синтезируемых локально цитокинов [12, 13].
Во всех фолликулах тоже есть зоны тех или иных ЛФ на разных стадиях дифференциров-ки, а также МФ, фолликулярные и интерди-гитатные ДК. Т-клетки преимущественно несут СД4+, больше в отношении синтеза IgA, и меньше СД8+, обладающие цитотоксичностью. В В-клеточных зонах присутствуют клетки с фенотипом СД19, СД20, СД21. м^М и мIgD и предшественники продуцентов IgA. И именно для организации продукции IgA в основном предназначена лимфоидная ткань кишечника. Однако, с другой стороны, показано, что существует примитивный, без участия Т-клеток, синтез IgA в ответ на бактерии-комменсалы эшерихии В1-клетками, диффузно расположенными в lamina ptopria [2, 111, 12, 13).
В результате взаимодействия всех клеток, активации антителогенеза через В-ЛФ и Т-ЛФ образуются эффекторные клетки: НК, Тц, фагоциты и т.п Считают, что в норме эти эффекторы не вовлекаются в местные процессы, они выходят в общую циркуляцию, а местно эффектор-ную роль выполняют только Т у5-клетки. При патологии же НК, Тц, фагоцитарные клетки -обычные эффекторы иммунных реакций способны оказывать повреждающее действие на СО, включая собственную пластинку и субэпи-телиальный слой [12, 13).
Параллельно с эффекторными всегда образуются клетки памяти, и следует отметить, что особенностью эпителия СО ЖКТ является то, что в них преимущественно мигрируют из кровяного русла Т-клетки памяти, которые образовались после поступления АГ через этот же барьер. При этом клетки памяти могут получить антиген от непрофессиональных АПК - активированных
ЭК, которые способны активировать клетки памяти, но не наивные Т-ЛФ. В результате происходит быстрая пролиферация Т-клеток, распознающих данный антигенный пептид (пищи, микроорганизмов). Эти контакты могут повторяться многократно, если говорить о повседневных «актуальных» антигенах. Чем чаще контакт, тем больше образуется клеток памяти, чем разнообразнее АГ, тем шире антигенраспоз-нающий репертуар Т-ЛФ. За счет этого по мере приобретения организмом «иммунологического опыта», если иметь в виду здоровую слизистую оболочку, повышается готовность отразить биологическую агрессию [2, 11, 12, 13).
С другой стороны, сейчас имеется достаточно доказательств участия микрофлоры в поддержании защитных механизмов внутриэпи-телиальной ИС [11, 16, 18, 19, 20). В частности, известно, что наряду с поддержанием баланса микрофлоры и предупреждением бактериальной транслокации бифидобактерии выполняют роль адъювантов, т.е усиливают, например, продукцию IgA к другим антигенам, скажем, ротави-русным, полиовирусным, и даже синтез IgG, например, к influenzavirus, что помогает организму защищаться от этих вирусов. Эта способность усиливать противовирусный ответ становится все более актуальной при современной ситуации с носительством этих МО и учащением энтеро-вирусных кишечных инфекций. Создается впечатление, что этому способствует как раз повышение частоты дисбиозов среди населения.
Недавно было показано, что штамм Lactobacillus casei Shirota in vitro и in vivo активизировал антигенпрезентирующие клетки (АПК), повышал секрецию ИЛ12 и ИФНу, и ингибировал секрецию ИЛ4, ИЛ5, ИЛ6 и значительно подавлял секрецию IgE. Авторы сделали заключение, что этот штамм изменяет направление дифференцировка Тх0 от неона-тально предоминирующих Тх2, которые определяют развитие гуморального ответа, в том числе и прежде всего синтез IgE, на Тх1, активирующие клеточные типы ответа. Полагают, что при аллергических состояниях этим определяется развитие терапевтического эффекта, вызываемого пробиотиками. О значении подобного механизма для предотвращения аллергии в периоде новорожденности мы уже упоминали выше. Исследования последних лет свидетельствуют, что колонизация бактероидами и другими обли-гатно анаэробными бактериями в целом играет критическую роль не только в регуляции кишечной микрофлоры, но и в переключении синтеза
иммуноглобулинов на 8^А, в появлении соматических гипермутаций генов иммуноглобулинов в В-ЛФ солитарных фолликулов слизистой оболочки кишечника [11, 16, 18, 19).
Иммунные эффекты индигенной лактофлоры у детей первого года жизни поддерживают состав и биоактивные факторы грудного молока, модулирующие деятельность ЖКТ: нуклеотиды, гормон пролактин, воздействующий также и на кишечный эпителий, 8^А, противовоспалительные цитокины ИЛ10 и ТФРр, лактоферрин, вазоактивный интестинальный пептид, соматостатин. Созреванию и росту эпителия могут способствовать эпителиальный и инсуноподобный факторы роста и другие цитокины, присутствующие в женском молоке [5, 8, 9, 10, 20).
Полезное со всех точек зрения «сотрудничество» нормобиоты и ИС наводит на мысль о существовании в организме неких протективных механизмов, способных отличать непатогенные элементы (бактерии-комменсалы, пища) от энтеропатогенов, за счет чего в норме имеет место иммунологическая толерантность в отношении индигенной микрофлоры и пищи и иммунный ответ на патогены [11). При утрате этой толерантности могут развиваться АУИЗ, аллергия, воспалительные заболевания кишечника.
Хотя результаты исследований на животных показали, что в сохранении этой толерантности СО кишечника важную роль играет избирательность регуляции ответа ИС, до сих пор остается неясным, почему и каким образом в организме происходит селекция бактерий, в результате которой в норме остаются непатогенные и удаляются условно-патогенные микроорганизмы, как сосуществуют «дружественные» микробы с макроорганизмом и его иммунной системой. Но эксперименты и некоторые клинические исследования позволяют выдвинуть ряд гипотез.
Возможно, этот «дифференциальный диагноз» осуществляется врожденными механизмами защиты самого эпителия (антимикробными факторами), а также внутриэпителиальными лейкоцитами: макрофагами, дендритными клетками, гранулоцитами, естественными киллер-ными клетками, Ту5-лимфоцитами. Установлено [21), например, что клетками СО постоянно вырабатывается ретиноевая кислота, которая только в присутствии нормобиоты переключает ИО на индукцию Трег клеток и выработку ими про-тивоспалительных цитокинов типа ТФРр без развития выраженного адаптивного ИО и воспаления с повреждением тканей. При появлении патогенных МО, наоборот, эта кислота не выраба-
тывается (или меняется ее метаболизм), экспрессируются гены провоспалительных цитокинов и хемокинов. Это приводит к секреции названных растворимых факторов с последующим развитием выраженного адаптивного ответа и его эффекторов. Развивается клинически выраженный воспалительный синдром и элиминация соответствующего патогена. Так показано, что кисломолочные бактерии не стимулировали выработку провоспалительных цитокинов энтероцитами in vitro, в отличие от грамотрицательный бактерий [1). Но одни виды лактобацилл стимулировали выработку провоспалительных цитокинов, другие - синтез мРНК ТФРр. Тем не менее, преобладает мнение, что индукция и продукция ТФРр, в том числе Тх3, Трег, ДК и МФ, может быть тем фактором, который предупреждает развитие ИО и воспаления на симбионтные МО в норме, в то время как необычные микроорганизмы или их повышенные количества активируют эффектор-ные механизмы, способные уничтожать эти патогены [1, 7, 8).
Однако в последние годы ученые склонны считать, что вопрос этот решается на уровне тонких механизмов антигенного распознавания, а именно, за счет того, что на антигены патогенных и непатогенных МО по-разному реагируют рецепторы, распознающие образы (РРО), в том числе ТЛР. Рассматривается при этом роль экспрессии ТЛР3 и 4 [11, 12). В то же время полагают, что именно через эти рецепторы индигенная микрофлора активирует образование противовоспалительного иммуносупрессивного цито-кина ТФРр [21).
Недавно появилась гипотеза или концепция, согласно которой экспрессия цитокинов эпите-лиоцитами зависит от фактора транскрипции NF-kb, который участвует в передаче сигнала о «чужом», начинающемся с распознавания ПАМП соответствующими рецепторами. Экспрессия NF-kb определяется множеством стимулов через регулируемое фосфорилирование, убиквитинацию и протеолиз его ингибитора (IkB), с которым он в покое связан и находится в цитоплазме. Если этот ингибитор фосфорили-руется с помощью киназ, NF-kb освобождается и транслоцируется в ядро, где активирует в определенной последовательности транскрипцию генов, кодирующих в конечном итоге синтез провоспалительных медиаторов. Было установлено, что целый ряд ПАМП запускает ТЛР-опосредованную активацию NF-kb. А в эксперименте было показано, что апатогенный штамм сальмонеллы не индуцировал выработку
провоспалительных цитокинов. Возможно, таким образом происходит селекция нормальных и других МО на уровне слизистой ЖКТ: энтеропатогены своими ПАМП через РРО, в том числе ТЛР, активируют NF-kb, взаимодействие же ТЛР с комменсалами приводит к подавлению активности NF-kb его ингибитором и, соответственно, супрессии синтеза провоспалительных цитокинов [3, 11).
Во всяком случае, обе гипотезы основываются на том, что регуляция ответа на индигенную и патогенную флору осуществляется на уровне антигенного распознавания с дальнейшей индукцией или провоспалительных или противовоспалительных цитокинов. Считают, что у здоровых детей в период новорожденности, когда происходит массивное поступление микробных и пищевых антигенов, существует механизм препятствия развитию выраженной воспалительной реакции за счет увеличенного синтеза противовоспалительных цитокинов ИЛ4 и ТФРр и запускаемых ими механизмов обратной связи. Так, у детей с неонатальной пневмонией при обследовании [22) было выявлено преобладание противовоспалительных цитокинов на фоне снижения провоспалительных факторов, что было расценено, с одной стороны, как подтверждение этих гипотез, а с другой - такое соотношение цитокинов могло стать причиной неадекватности иммунного и воспалительного ответов и развития пневмонии.
Представленные сведения позволяют сделать ряд клинических выводов:
Баланс и нормальное соотношение симбионтов в ЖКТ является гарантом своевременного полноценного развития иммунной системы после рождения ребенка и физиологически оправданным механизмом поддержания этой гомеостатической системы, следовательно, здоровья на протяжении всей жизни человека.
Механизмы иммунорегуляции на уровне ЖКТ поддерживают оптимальный баланс между различными представителями биоты, обеспечивая собственную иммунологическую компетентность и отсутствие патологического воспаления на симбионтные микроорганизмы.
Своевременная и адекватная диагностика и терапия состояния дисбиоза кишечника является необходимым условием профилактики нарушений иммунитета, приводящих к разнообразным патологическим состояниям, в том числе к аллергическим, аутоиммунным расстройствам, хроническому течению соматических болезней разной локализации, дефектам надзорной
функции, результатом чего могут быть опухолевые процессы.
4. Пробиотики способны купировать не только дисбиоз, но могут оказывать благоприятный эффект при различных иммунопатологических состояниях и воспалительных заболеваниях кишечника.
Литература
1. Руш, К. Микробиологическая терапия. Теоретические основы и практическое применение / К. Руш, Ф. Руш. - М. : Арнебия, 2003. - 160 с.
2. Иммунология и аллергология / Под ред.
A.А. Воробьева, А.С. Быкова, А.В. Караулова. -М. : Практ. Медицина, 2006. - 288 с.
3. Мазанкова, Л.Н. Микробиоценоз кишечника и иммунитет / Л.Н. Мазанкова, А.А. Новок-шонов, И.Д. Майкова // Детские инфекции. -2007. - № 1. - С. 9-12.
4. Римарчук, В.Г. Нарушение микрофлоры кишечника у детей (клиническое значение, диагностика, факторы риска, новые технологии в лечении) : лекция для врачей / В. Г. Римарчук, Л.А. Щеплягина, Т.К. Тюрина. - М. : Анита Пресс, 2007. - 32 с.
5. Александрова, В.А. Дисбактериозы // Клинические лекции по педиатрии /В.А. Александрова, Ф.А. Рябчук, М.А. Красновская. - СПб. : ДИЛЯ, 2004. - С. 354-380.
6. Черешнев, В.А. Иммунофизиология /
B.А. Черешнев, Б.Г. Юшков, В.Г. Климин, Е.В. Лебедева. - Екатеринбург. : УрО РАН, 2002. - 259 с.
7. Косенко, И.М. Обоснование алгоритма коррекции кишечной микрофлоры у детей : методическое пособие для врачей / И.М. Косенко, З.И. Пирогова. - СПб. : КЦ ИП Гортуева Ю.И., 2009. - 24 с.
8. О роли антимикробных пептидов в механизмах врожденного иммунитета кишечника человека : ред. ст. // Клинические перспективы гастроэнтерологии, гепатологии. - 2004. -№ 3. - С. 2-9.
9. Рябчук, Ф.А. Нарушения микробиоценоза у детей и оптимизация коррегирующих воздействий / Ф.А. Рябчук, В.А. Александрова // Актуальные проблемы педиатрии : сборник. научн. трудов. - СПб. : СПбМАПО., 2004. -
C. 116-125.
10. Пикина, А.П. Сравнительный анализ качественного и количественного состава микрофлоры кишечника у клинически здоровых детей раннего возраста. Проживающих в домашних условиях и в домах ребенка / А.П. Пикина,
Е.А. Постникова, А.И. Сафронова, Б.А. Ефимов // Вестник РГМУ. - 2003. - № 4. - С. 46-52.
11. Хромова, С.С. Иммунорегуляция в системе микрофлора - интестинальный тракт / С.С. Хромова, Б.А. Ефимов, Н.П. Тарабрина, А.Н. Шкопоров, Л.И. Кафарская, Я.Р. Сипиа-швили //Аллергология и иммунология. - 2004. -Т. 5. - № 2. - С. 265-271.
12. Ярилин, А.А. Иммунология : учебник / А.А. Ярилин. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. - 752 с.
13. Ярилин, А.А. Современные проблемы аллергологии, иммунологии и иммунофармакологии // Сб. трудов 4-го Конгресса РААКИ / А.А. Ярилин. - М., 2001. - Т. 1 (актовые и пленарные лекции). - С. 261-298.
14. Шабашова, Н.В. Лекции по клинической иммунологии / Н.В. Шабашова. - СПб. : Фолиант, 2002. - 123 с.
15. Шабашова, Н.В. Грибы и иммунитет (взаимоотношения грибов и макроорганизма-хозяина: от носительства до инвазии) : учебное пособие / Н.В. Шабашова. - СПб. : СПб МАПО, 2009. - 93 с.
16. Fagarasan, S. Critical role of activation-induced cytidinedeaminase in the gomeostasis of gut flora / S. Fagarasan [et. al.] //Science. - 2002. -№ 298. - Р. 1424-1427.
17. Gronlung, M.M. Importance of intestinal colonization in the maturation of humoral immunity
in early infancy: a prospective follow up study of healthy infants aged 0-6months / M.M. Gronlung, H. Arvilommi, P. Kero // Arch. Dis. Child Fetal Neоnatal Ed. - 2000. - № 83. - Р186-192.
18. Holt, P.G. Atopic allergy and other hypersensitivities the aetiology and pathogenesis of allergic disease: new insights and new challenges / P.G. Holt // Curr. Opin. Immunol. - 1998. -V. 10. - № 6.
19. Yasui Hisako Immunomodulatory function of lactic acid bacteria / Yasui Hisako, Kan Shida. // Antonie van Leeuwenhoek. - 1999. - № 76. -Р. 383-389.
20. Володин, Н.Н. Роль про- и противовоспалительных цитокинов в иммунной адаптации новорожденных детей / Н.Н. Володин, М.В. Дегтярева, Л.В. Ковальчук // Int. J. Immunorehabilit. - 2000. - V. 2(1). - Р. 175-184.
21. Weaver, C.T. Interplay between the Th17 and Treg cell lineages: a (co-) evolutionary perspective /
C.T. Weaver, R.D. Hatton // Immunology. - 2009. -V. 9. - P. 883-889.
22. Дегтярева, М.В. Особенности продукции цитокинов и функционального состояния нейтрофилов при неонатальных пневмониях и способы иммунокоррекции / М.В. Дегтярева, Н.Н. Володин, И.Г. Солдатова, Л.В. Ковальчук, Л.В. Ганковская//Медицинская иммунология -2000. - Т. 2(1). - С. 69-76.
Шабашова Надежда Венедиктовна. Тел. 303-51-49; 8-921-744-90-15 е-mail: [email protected]
