Suolen limakalvon este , joka tunnetaan myös suolen este , tarkoitetaan omaisuutta suoliston limakalvo , joka takaa riittävän eristäminen ei-toivotun luminaalisen sisällön suolessa säilyttäen kyky imeä ravintoaineita . Kehon ja suoliston erottaminen estää luminaalisen sisällön hallitsemattoman siirtymisen itse kehoon. Roolistaan suojaa limakalvon kudosten ja verenkiertoelimistön altistumista vastaan proinflammatoristen molekyylien , kuten mikro - organismien , toksiinien ja antigeenit on välttämätöntä säilyttää terveyden ja hyvinvoinnin. Suolen limakalvon esteen toimintahäiriö on ollut osallisena monissa sairauksissa, kuten ruoka-aineallergioissa , bakteeri-infektioissa, ärtyvän suolen oireyhtymässä , tulehduksellisessa suolistosairaudessa , keliakiassa , metabolisessa oireyhtymässä , NAFLD: ssä , diabeteksessa ja sepsisissä .
Suolen limakalvoneste on heterogeeninen kokonaisuus, joka koostuu suoliston limakalvon tuottamista fysikaalisista, biokemiallisista ja immuunielementeistä. Keskeinen komponentti on suolen epiteelikerros , joka tarjoaa fyysisen eron ontelon ja kehon välillä. Eri molekyylien erittyminen onteloon parantaa estefunktiota epiteelin ulkopuolisella puolella, kun taas erilaiset immuunisolut tarjoavat lisäsuojan epiteelikerroksen alla.
Lima muodostaa kerroksen (tai kerroksia paksusuolen tapauksessa ), joka erottaa suurimman osan luminaalisisällöstä suolen epiteelistä. Mucus on erittäin glykosyloitu hydratoitu geeli, joka muodostuu mukiinimolekyyleistä, joita erittävät pikarisolut . Lima estää suuria hiukkasia joutumasta kosketuksiin epiteelisolukerroksen kanssa samalla kun pienet molekyylit pääsevät läpi. Lima helpottaa myös luminaalisen sisällön liukumista suolen seinämää vasten, suojaa epiteelisoluja ruoansulatusentsyymeiltä ja estää mikro-organismien suoran kosketuksen epiteelikerrokseen.
Suolen epiteeliSuoliston epiteelin on tärkein komponentti suolen limakalvon este. Se koostuu suoliston vuoraavasta epiteelisolujen kerroksesta. Parasolun reitin tarkka hallinta (reitti molekyylien siirtymiseen kahden vierekkäisen enterosyytin välillä ) on ratkaisevan tärkeää tehokkaan esteen muodostumiselle. Viereisten solujen välisen tilan tiiviys välittyvät jokaisen yksittäisen solun muodostamien proteiiniliitäntöjen muodostamilla liitoskohdilla . Suojaavan toimintansa lisäksi suoliston epiteeli säätelee suoliston onteloon tarttuneiden hyödyllisten ionien, ravinteiden ja muiden aineiden imeytymistä selektiivisesti ja jakautuu koko kehoon portaalin laskimoon tai imusuoniin .
MikrobiotaTutkijat pitävät tällä hetkellä suolistossa eläviä kommensaalimikrobilajeja osana suoliston limakalvon estettä. Mikrobiston voi vaikuttaa suoraan esteen toiminnon stimuloimaan epiteelisolujen ja erityksen IL-8 ja, epäsuorasti, tuottamalla lyhytketjuisia rasvahappoja (SCFA) tai haihtuvien rasvahappojen, kuten laktaatti , asetaatti , propionaatti , butyraatti . Butyraatti on tärkeä paksusuolen epiteelisolujen energialähde.
Sappi tuotetaan maksassa auttamaan ruuansulatuksen lipidien on bakterisidinen ominaisuuksia . Mahahapon tuottama vatsassa voi myös tappaa monia mikro-organismeja elintarvikkeissa. Sappisuolat ja mahalaukun happamuus edistävät molemmat suoliston estotoimintaa, vaikka suolen vuori ei tuota niitä.
DefensinsErikoistuneet eritysepiteelisolut, joita kutsutaan Paneth-soluiksi , erittävät runsaasti määriä ihmisen a- ja β-defensiinejä terveiden yksilöiden onteloon.
LysotsyymiLysotsyymi on toinen puolustava molekyyli, jonka Paneth-solut erittävät onteloon.
Luodosta peräisin olevan 3-gammaproteiinin (Reg3γ) regenerointiReg3γ on antibakteerinen lektiini, jota erittävät Paneth-solut ja joka estää mikro-organismeja joutumasta kosketuksiin epiteelikerroksen kanssa.
Antimikrobiset peptidit (AMP) ovat kokoelma erilaisia molekyylejä, jotka tuhoavat bakteereja ja sieniä, ja Paneth-solut erittävät niitä onteloon.
Erittyvä immunoglobuliini A (IgAs)Sekretorisia immunoglobuliineja A (IgAs) tuottavat lamina proprian plasmasolut , joka sijaitsee suolen epiteelin pohjassa, ja sitten enterosyyttisolut kuljettavat ne suolen onteloon. IgA: t estävät patogeenien pinnalla olevia spesifisiä epiteelireseptoreita estäen niiden kiinnittymisen epiteelisoluihin.
Solun immuniteettiLamina propriassa on laaja valikoima immuunisoluja. Näitä ovat dendriittisolut (DC) , makrofagit , intraepiteliaaliset lymfosyytit (LIE), säätelevät T-solut (T Regs) , CD4 + T-lymfosyytit , B-lymfosyytit ja plasmasolut . Tämä populaatio tarjoaa immuunisuojan, jolle on tunnusomaista suolen epiteeliin tulevien mikro-organismien nopea havaitseminen ja tuhoaminen.
Suoliston esteen eheys vaihtelee, ja useiden mekanismien on osoitettu kykenevän moduloimaan suoliston läpäisevyyttä (suolen esteen toiminnan mittaaminen). Moduloivia tekijöitä ovat sytokiinit , immuunisolut ja eksogeeniset tekijät.
Suoliston läpäisevyys on mitta suoliston limakalvon estotoiminnasta ja se määritellään " helpoksi , jolla suolen epiteeli kuljettaa molekyylejä välittämättömän passiivisen diffuusion kautta ". Läpäisevyys tässä suhteessa liittyy pääasiassa mitattavaan ionien ja inerttien pienten molekyylien läpikulkuun. Vakiomittausmenetelmät sisältävät kudosten sähköisen resistanssin in vitro -testejä varten ja määriteltyjen inerttien molekyylipainojen määrittämisen virtsasta in vivo -testausta varten. Esimerkiksi in vivo -testit, joissa käytetään laktuloosaa / mannitolia, koostuvat 5 g laktuloosin ja 2 g mannitolin nauttimisesta ja sitten virtsan laktuloosin ja mannitolin pitoisuuksien määrittämisestä viisi tuntia nauttimisen jälkeen. Laktuloosin erittymisprosentti ja laktuloosi / mannitoli-suhde virtsaan lasketaan ja käytetään suolen läpäisevyyden mittana.
Sytokiinit
Immuunisolut
Eksogeeniset säätimet
Rikkoutunut suoliston limakalvon este voi antaa mikrobien, mikrobituotteiden ja vieraiden antigeenien kulkea limakalvon läpi ennen leviämistä koko kehoon. Tämä voi johtaa immuunijärjestelmän aktivoitumiseen ja tulehdusvälittäjien eritykseen . Tietyt immuunivasteet voivat puolestaan aiheuttaa soluvaurioita, jotka johtavat esteen edelleen toimintahäiriöön. Suolen limakalvon toiminnan häiriöt, joihin liittyy mikrobien, niiden myrkyllisten eritteiden ja hajoamistuotteiden siirtyminen, on yhdistetty useisiin olosuhteisiin, joiden joidenkin uskotaan vaativan geneettistä taipumusta . Sekä suoliston että suolen ulkopuoliset autoimmuunisairaudet voivat johtaa. Suolisulun toimintahäiriön uskotaan olevan edellytys ja raskauttava tekijä monille autoimmuuni- ja tulehdustiloille, mukaan lukien ruoka-aineallergiat , tulehduksellinen suolistosairaus ( Crohnin tauti ja haavainen paksusuolitulehdus ), keliakia ja diabetes .
Toimintahäiriö suoliesteen on kriittinen tekijä kehittämiseen sensitisaatioista elintarvikkeiden antigeenejä ja anafylaktinen Efektorivaihe on IgE- / syöttösolut ja ruoka-allergiat. Ruoka-aineallergioiden kehittyminen riippuu antigeenin kosketuksesta limakalvon immuunijärjestelmän komponenttien kanssa. Tämä johtaa antigeenien herkistymiseen ja CD4 + Th2 -solujen ja eri ruoka-antigeeneille spesifisten IgE: n tuotantoon . Hypoteesi on, että suoliston esteen toimintahäiriö antaa ruoka-antigeenien ylittää suoliston esteen, joutua kosketuksiin limakalvon immuunijärjestelmän kanssa ja saada aikaan antigeenispesifisen immuunivasteen.
Suolen vuorauksen hyperläpäisevyys korreloi ruoka-allergioista kärsivien ihmisten oireiden vakavuuden kanssa. Suun kautta tapahtuva altistuminen mukana olevalle allergeenille johtaa virtsassa havaitun laktuloosi / mannitoli-suhteen kasvuun (suoliston läpäisevyyden mittaaminen).
Uuden tulehduksellisen suolistosairauden (IBD) patogeneesimallissa oletetaan kolmea aikaisempaa tekijää: 1) suoliston estefunktion hajoaminen, 2) luminaalisen sisällön siirtyminen lamina propriaan ja sitä seuraava altistuminen solujen immuunijärjestelmälle ja 3) sopimaton immuunivaste. Vaikka suoliston estohäiriö liittyy selvästi tulehduksellisen suolistosairauden kehittymiseen, on epäselvää, mikä aloittaa itsensä jatkumisen syklin, joka johtaa taudin pahenemiseen. Kuitenkin yhä useampi todiste viittaa lisääntyneeseen suoliston läpäisevyyteen tärkeimpänä etiologisena tekijänä tulehduksellisen suolistosairauden patogeneesissä.
Heikentynyt suolenestotoiminto voi olla tärkeä osa keliakian kehittymisessä. Antamalla gliakiinin , keliakian aiheuttajan, ylittää suoliston esteen, voi esiintyä immuunijärjestelmän epäasianmukaista aktivoitumista. Keliakiaa sairastavilla ihmisillä on osoitettu olevan korkea suoliston läpäisevyys ja heikentyneet tiukat liitokset. Lisäksi nämä häiriöt jatkuvat potilailla, jotka ylläpitävät onnistuneesti gluteenitonta ruokavaliota . On myös tietoja, jotka osoittavat, että suoliston läpäisevyys lisääntyy ennen keliakian puhkeamista.
On oletettu, että genetiikan, vapaan suoliston estotoiminnon ja sopimattomien immuunivasteiden yhdistelmällä on merkitystä tyypin 1 diabeteksessa . Potilailla on havaittu korkea suolen läpäisevyys taudin alkaessa. Tuloksena lisääntynyt antigeeneille altistuminen voi johtaa autoimmuunituhoutuminen ja haiman beetasolujen .
Suolen limakalvon estotoiminnan puutteet ovat liittyneet myös ärtyvän suolen oireyhtymään , metaboliseen oireyhtymään , alkoholittomaan rasvamaksaan ja septiseen sokkiin .
Stressi psykologinen tai fyysisen voi aiheuttaa erilaisia muutoksia suolen toiminnan. Näitä ovat muutokset suolen liikkuvuudessa, suolen läpäisevyydessä, ionivirtauksessa, vesitasapainossa ja liman erityksessä. Lisäksi sekä akuuttien että kroonisten stressien tutkimus eläinmalleissa on osoittanut niiden kyvyn aiheuttaa merkittävää suoliston estotoiminnan heikkenemistä. Psykologinen stressi voi vaikuttaa tulehduksellisen suolistosairauden ja ärtyvän suolen oireyhtymän kliiniseen tulokseen . Kroonisen stressin on osoitettu liittyvän haavaisen paksusuolentulehduksen uusiutumiseen .
Cummings hyväksyi termin limakalvojen este vuonna 2004 kuvaamaan "monimutkaista rakennetta, joka erottaa sisäisen ympäristön luminaalisesta ympäristöstä". Viime aikoina gastroenterologit, immunologit ja mikrobiologit ovat käyttäneet suolen estettä stressiin suolen komponenttiin, joka suojaa kehoa mikro-organismeilta ja niiden toksiineilta.