Блог

Кишечник и иммунная система


Функция кишечника иммунитет - 7 функций кишечной микрофлоры

Первое действие иммунитета определения «своих» и «чужих».
Первое действие иммуннитета – определение «свои-чужие», другими словами, всё начинается с отбора «своих» и «чужих». Если объект «свой», организм проявляет к нему толератность, а «чужой» объект будет атакован. Для кишечника съеденные или выпитые вещества также являются чужими, проникшими в организм извне. Пищеварительный тракт – это место, куда постоянно поступают чужие вещества, и он функционирует в качестве барьера, защищающего организм от вторжения посторонних.
Если барьер слишком идеален, организм не может использовать компоненты пищи, необходимые для его выживания. Поэтому если желудочно-кишечный тракт определяет, что данное вещество полезно для организма, он отделяет и принимает его. Этот механизм называется оральной иммунной толерантностью, и не будет преувеличением сказать, что он оральная толерантность является наиважнейшей функцией иммунитета.

Иммунная система желудочно-кишечного тракта

Иммунная система желудочно-кишечного тракта

Просвет желудочно-кишечного тракта составляет за пределами тела, и большая его часть сильно населена потенциально патогенными микроорганизмами. Таким образом, важно, чтобы иммунная система установила и поддерживала сильное присутствие на этой границе слизистой оболочки, и действительно, пищеварительная трубка сильно загружена лимфоцитами, макрофагами и другими клетками, которые участвуют в иммунных ответах.

Помимо всех своих других функций, желудочно-кишечный тракт является лимфоидным органом, а лимфоидная ткань в нем в совокупности называется лимфоидной тканью, связанной с кишечником или GALT . Количество лимфоцитов в GALT примерно равно количеству лимфоцитов в селезенке, и, в зависимости от местоположения, эти клетки распределяются по трем основным популяциям:

Пейеровы бляшки: Это лимфоидные фолликулы, во многом похожие на лимфатические узлы, расположенные в слизистой оболочке и доходящие до подслизистой оболочки тонкой кишки, особенно подвздошной кишки.У взрослых в пейеровых бляшках преобладают В-лимфоциты. Более мелкие лимфоидные узелки можно найти по всему пищеварительному тракту.

На изображении подвздошной кишки собаки ниже можно увидеть три лимфоидных фолликула пейерова пятна. Muscularis находится вверху слева, а эпителий слизистой оболочки - внизу справа.

Лимфоциты собственной пластинки: Это лимфоциты, разбросанные в собственной пластинке слизистой оболочки. Большинство этих клеток представляют собой В-клетки, секретирующие IgA.

Интраэпителиальные лимфоциты: Это лимфоциты, которые расположены в базолатеральных пространствах между люменальными эпителиальными клетками, под плотными контактами (они находятся «внутри» эпителия, но не внутри эпителиальных клеток, как следует из названия).

Еще одним важным компонентом иммунной системы ЖКТ являются М или микроскладчатые клетки. М-клетки представляют собой особый тип клеток в эпителии кишечника над лимфоидными фолликулами, которые эндоцитируют множество белковых и пептидных антигенов. Вместо того, чтобы переваривать эти белки, М-клетки транспортируют их в подлежащую ткань, где они поглощаются местными дендритными клетками и макрофагами.

Дендритные клетки и макрофаги, которые получают антигены от М-клеток, представляют их Т-клеткам в GALT, что в конечном итоге приводит к появлению в слизистой оболочке плазматических клеток, секретирующих иммуноглобулин А.Дендритные клетки под эпителием также могут отбирать люменальные антигены, проталкивая псевдоподы между эпителиальными клетками. Секреторный IgA транспортируется через эпителиальные клетки в просвет, где, например, препятствует адгезии и вторжению бактерий.

Т-клетки, подвергшиеся воздействию антигена в пейеровских бляшках, также мигрируют в собственную пластинку и эпителий, где они созревают до цитотоксических Т-клеток, обеспечивая еще один механизм сдерживания микробных атак.

В дополнение к GALT, обсужденному выше, лимфатические узлы, которые получают лимфодренаж из кишечника (брыжеечные узлы), и клетки Купфера (фагоцитарные клетки в печени) играют важную роль в защите организма от инвазии.

Ссылки и обзоры
  • Наглер-Андерсон C: Преодолей барьер! Стратегическая защита слизистой оболочки кишечника. Nat Rev Immunol 1: 59-67, 2001.
  • Neutra MR, Frey A, Kraehenbuhl JP: Эпителиальные М-клетки: шлюзы для инфекции слизистой оболочки и иммунизации. Ячейка 86: 345, 1996.

Отправляйте комментарии [email protected]

.

Клетки, ткани, функции и болезни

Наша иммунная система необходима для нашего выживания. Без иммунной системы наши тела были бы открыты для атак бактерий, вирусов, паразитов и многого другого. Наша иммунная система поддерживает наше здоровье, пока мы дрейфуем сквозь море патогенов.

Эта обширная сеть клеток и тканей постоянно ищет захватчиков, и как только враг обнаружен, начинается комплексная атака.

Иммунная система распространяется по всему телу и включает в себя множество типов клеток, органов, белков и тканей.Что особенно важно, он может отличить нашу ткань от чужеродной - собственную от чужой. Мертвые и неисправные клетки также распознаются и удаляются иммунной системой.

Если иммунная система сталкивается с патогеном, например, с бактерией, вирусом или паразитом, у нее возникает так называемый иммунный ответ. Позже мы объясним, как это работает, но сначала мы познакомим вас с некоторыми из основных персонажей иммунной системы.

Поделиться в PinterestЛейкоцит (желтый), атакующий бактерии сибирской язвы (оранжевый).Белая линия внизу имеет длину 5 микрометров.
Изображение предоставлено: Фолькер Бринкманн

Белые кровяные тельца также называют лейкоцитами. Они циркулируют в организме в кровеносных и лимфатических сосудах, которые проходят параллельно венам и артериям.

Белые кровяные тельца постоянно патрулируют и ищут патогены. Когда они находят цель, они начинают размножаться и посылать сигналы другим типам клеток, чтобы сделать то же самое.

Наши лейкоциты хранятся в разных частях тела, которые называются лимфоидными органами.К ним относятся следующие:

  • Тимус - железа между легкими и чуть ниже шеи.
  • Селезенка - орган, фильтрующий кровь. Он находится в верхнем левом углу живота.
  • Костный мозг - находится в центре костей, он также производит красные кровяные тельца.
  • Лимфатические узлы - небольшие железы, расположенные по всему телу и связанные лимфатическими сосудами.

Существует два основных типа лейкоцитов:

1.Фагоциты

Эти клетки окружают и поглощают патогены и разрушают их, эффективно поедая их. Существует несколько типов, в том числе:

  • Нейтрофилы - это наиболее распространенный тип фагоцитов, который имеет тенденцию атаковать бактерии.
  • Моноциты - это самый крупный тип, выполняющий несколько функций.
  • Макрофаги - патрулируют патогены, а также удаляют мертвые и умирающие клетки.
  • Тучные клетки - они выполняют множество функций, в том числе помогают заживлять раны и защищаться от патогенов.

2. Лимфоциты

Лимфоциты помогают организму запоминать предыдущих захватчиков и распознавать их, если они снова атакуют.

Лимфоциты начинают свою жизнь в костном мозге. Некоторые остаются в костном мозге и развиваются в В-лимфоциты (В-клетки), другие направляются в тимус и становятся Т-лимфоцитами (Т-лимфоцитами). Эти два типа клеток имеют разные роли:

  • В-лимфоцитов - они вырабатывают антитела и помогают предупреждать Т-лимфоциты.
  • Т-лимфоциты - они разрушают скомпрометированные клетки в организме и помогают предупредить другие лейкоциты.

Иммунная система должна уметь отличать себя от чужого. Он делает это, обнаруживая белки, которые находятся на поверхности всех клеток. Он учится игнорировать свои собственные или собственные белки на ранней стадии.

Антиген - это любое вещество, которое может вызвать иммунный ответ.

Во многих случаях антигеном является бактерия, грибок, вирус, токсин или инородное тело. Но это также может быть одна из наших собственных ячеек, неисправная или мертвая. Первоначально ряд типов клеток работают вместе, чтобы распознавать антиген как захватчика.

Роль В-лимфоцитов

Как только В-лимфоциты обнаруживают антиген, они начинают секретировать антитела («антиген» - сокращение от «генераторы антител»). Антитела - это особые белки, которые связываются со специфическими антигенами.

Каждая В-клетка вырабатывает одно специфическое антитело. Например, один может создать антитело против бактерий, вызывающих пневмонию, а другой может распознать вирус простуды.

Антитела являются частью большого семейства химических веществ, называемых иммуноглобулинами, которые играют множество ролей в иммунном ответе:

  • Иммуноглобулин G (IgG) - маркирует микробы, чтобы другие клетки могли распознавать их и бороться с ними.
  • IgM - специалист по уничтожению бактерий.
  • IgA - накапливается в жидкостях, таких как слезы и слюна, где он защищает ворота в организм.
  • IgE - защищает от паразитов, а также вызывает аллергию.
  • IgD - остается связанным с В-лимфоцитами, помогая им запустить иммунный ответ.

Антитела фиксируют антиген, но не убивают его, а лишь отмечают смерть. Убийство - это работа других клеток, таких как фагоциты.

Роль Т-лимфоцитов

Существуют различные типы Т-лимфоцитов:

Т-хелперные клетки (Th-клетки) - они координируют иммунный ответ. Некоторые связываются с другими клетками, а некоторые стимулируют В-клетки производить больше антител. Другие привлекают больше Т-клеток или фагоцитов, поедающих клетки.

Т-киллеры (цитотоксические Т-лимфоциты) - как следует из названия, эти Т-клетки атакуют другие клетки. Они особенно полезны для борьбы с вирусами.Они работают, распознавая небольшие части вируса снаружи инфицированных клеток и уничтожая инфицированные клетки.

Иммунная система каждого человека разная, но, как правило, она становится сильнее в зрелом возрасте, поскольку к этому времени мы подвергаемся воздействию большего количества патогенов и развиваем больший иммунитет.

Именно поэтому подростки и взрослые болеют реже, чем дети.

После того, как антитело было произведено, его копия остается в организме, так что, если тот же антиген появится снова, с ним можно будет справиться быстрее.

Вот почему при некоторых заболеваниях, таких как ветряная оспа, вы получаете их только один раз, поскольку в организме есть антитела к ветряной оспе, готовые и ждущие, чтобы уничтожить их в следующий раз, когда они появятся. Это называется иммунитетом.

Есть три типа иммунитета у людей, называемые врожденным, адаптивным и пассивным:

Врожденный иммунитет

Все мы рождаемся с некоторым уровнем иммунитета к захватчикам. Иммунная система человека, как и у многих животных, с первого дня будет атаковать чужих захватчиков.Этот врожденный иммунитет включает внешние барьеры нашего тела - первую линию защиты от патогенов, например кожу и слизистые оболочки горла и кишечника.

Этот ответ более общий и не конкретный. Если патогену удается уклониться от врожденной иммунной системы, срабатывает адаптивный или приобретенный иммунитет.

Адаптивный (приобретенный) иммунитет

Эта защита от патогенов развивается по мере того, как мы идем по жизни. По мере того, как мы подвергаемся болезням или вакцинируемся, мы создаем библиотеку антител к различным патогенам.Иногда это называют иммунологической памятью, потому что наша иммунная система помнит предыдущих врагов.

Пассивный иммунитет

Этот тип иммунитета «позаимствован» из другого источника, но не действует бесконечно. Например, ребенок получает антитела от матери через плаценту до рождения и с грудным молоком после рождения. Этот пассивный иммунитет защищает ребенка от некоторых инфекций в первые годы его жизни.

Иммунизация

Иммунизация вводит человеку антигены или ослабленные патогены таким образом, чтобы человек не заболел, но по-прежнему вырабатывал антитела.Поскольку в организме сохраняются копии антител, оно защищено, если угроза снова появится в более позднем возрасте.

Поскольку иммунная система очень сложна, существует множество потенциальных причин, по которым она может пойти не так. Типы иммунных расстройств делятся на три категории:

Иммунодефициты

Они возникают, когда одна или несколько частей иммунной системы не функционируют. Иммунодефицит может быть вызван разными причинами, включая возраст, ожирение и алкоголизм. В развивающихся странах недоедание - частая причина.СПИД - это пример приобретенного иммунодефицита.

В некоторых случаях иммунодефицит может передаваться по наследству, например, при хронической гранулематозной болезни, когда фагоциты не функционируют должным образом.

Аутоиммунитет

При аутоиммунных состояниях иммунная система ошибочно нацелена на здоровые клетки, а не на чужеродные патогены или дефектные клетки. В этом сценарии они не могут отличить себя от чужого.

Аутоиммунные заболевания включают целиакию, диабет 1 типа, ревматоидный артрит и болезнь Грейвса.

Гиперчувствительность

При гиперчувствительности иммунная система чрезмерно реагирует, повреждая здоровые ткани. Примером может служить анафилактический шок, когда организм реагирует на аллерген настолько сильно, что это может быть опасно для жизни.

Иммунная система невероятно сложна и чрезвычайно важна для нашего выживания. Несколько различных систем и типов клеток работают в идеальной синхронности (большую часть времени) по всему телу, чтобы бороться с патогенами и удалять мертвые клетки.

.

Тонкая кишка - знания для студентов-медиков и врачей

Тонкая кишка - это полый внутрибрюшинный орган, который развивается из дистальных отделов передней и средней кишок. Он простирается от привратника желудка до илеоцекального перехода и подразделяется на двенадцатиперстную кишку, тощую кишку и подвздошную кишку. За исключением проксимальной части двенадцатиперстной кишки, которая снабжается чревным стволом, основное артериальное кровоснабжение тонкой кишки обеспечивается ветвями верхней брыжеечной артерии.Вены тонкой кишки стекают в воротную вену, а лимфатические сосуды в конечном итоге стекают в верхние брыжеечные и чревные лимфатические узлы. Тонкая кишка иннервируется симпатической и парасимпатической нервной системой, а также мышечно-кишечным сплетением и подслизистым сплетением кишечной нервной системы. Слизистая оболочка тонкой кишки содержит множество складок (т. Е. Циркулярных складок, ворсинок кишечника и микроворсинок), которые значительно увеличивают площадь ее абсорбирующей поверхности. Он также содержит кишечные железы (крипты Либеркуна), состоящие из энтероцитов, которые реабсорбируют питательные вещества, и других специализированных клеток тонкого кишечника (например,g., стволовые клетки, клетки Панета, бокаловидные клетки, энтероэндокринные клетки). Секреции поджелудочной железы и желчь собираются в двенадцатиперстной кишке и расщепляют химус на сахара, аминокислоты и жирные кислоты. Поглощение микроэлементов и воды преимущественно происходит в тощей кишке. Поглощение

.

Как витамин А «сохраняет мир»

Новые данные о роли витамина А в опосредовании взаимоотношений между кишечными бактериями и иммунной системой могут оказаться «решающими» для разработки новых методов лечения аутоиммунных состояний, таких как болезнь Крона, язвенный колит , и другие воспалительные заболевания, поражающие кишечник.

Поделиться на PinterestМорковь, масло и сыр - одни из самых богатых источников витамина А.

Известно, что кишечные бактерии играют решающую роль в поддержании нашего здоровья.Исследования показали, что триллионы дружественных микроорганизмов, содержащихся в нашем кишечнике, могут поддерживать нашу стройность, молодость и здоровье - как телом, так и умом.

Но как кишечные бактерии это делают? Один ответ касается иммунной системы. Различные исследования постепенно раскрывают сложную взаимосвязь между кишечными бактериями и иммунитетом. Они предполагают, что взаимодействие между кишечником хозяина и бактериями, колонизирующими наш кишечник, помогает контролировать реакцию нашего организма на болезнь.

Ученым уже давно известно, что микробиом помогает регулировать иммунные реакции.Однако многие подробные механизмы этого взаимодействия остались неизвестными. Например, как именно иммунная система организма, которая призвана защищать нас от патогенов, позволяет этим дружественным бактериям «счастливо» жить в нашем кишечнике?

Новое исследование могло найти ответ: витамин А. Группа ученых под руководством Шипры Вайшнава, доцента молекулярной микробиологии и иммунологии в Университете Брауна в Провиденсе, Род-Айленд, обнаружила, что умеренный уровень витамина А в кишечнике предотвращает иммунная система от чрезмерной активности.

Результаты, опубликованные в журнале Immunity , могут иметь серьезные последствия для аутоиммунных заболеваний, таких как болезнь Крона.

Микробиота кишечника состоит из более чем 100 триллионов бактерий, объясняют исследователи, которые в основном делятся на типы Firmicutes и Bacteroidetes.

Используя мышиную модель микробиома, Вайшнава и его команда обнаружили, что эти кишечные бактерии регулируют иммунные ответы своих хозяев, регулируя белок, который активирует витамин А в желудочно-кишечном тракте.

Белок называется ретинолдегидрогеназой 7 (Rdh7), потому что он превращает витамин А в ретиноевую кислоту, которая является активной формой витамина А.

Кроме того, ученые обнаружили, что бактерии Firmicutes, а точнее бактерии, принадлежащие к семейству Clostridia, снижают экспрессию Rdh7. Ученые обнаружили, что бактерии Clostridia также заставляют печень накапливать повышенное количество витамина А.

Вайшнава и его команда генетически сконструировали мышей, у которых отсутствовал Rdh7 в клетках, выстилающих их кишечник.У этих грызунов был недостаточный уровень ретиноевой кислоты в тканях кишечника, а также было меньше иммунных клеток, которые производят так называемую молекулу IL-22. IL-22 - это сигнальная молекула, которая управляет антимикробным ответом иммунной системы.

Старший научный сотрудник также отмечает, что другие элементы иммунной системы, такие как клетки иммуноглобулина А и другие Т-клетки, остались прежними после истощения у мышей Rdh7. Это указывает на то, что Rdh7 является единственным ключом к тому, как иммунная система реагирует на бактерии.

Ученые объясняют влияние своих исследований. Они говорят, что понимание взаимодействия между кишечными бактериями и иммунным ответом может пролить свет на новые методы лечения аутоиммунных заболеваний, таких как воспалительное заболевание кишечника.

«Многие из этих заболеваний связаны с усилением иммунного ответа или активацией иммунной системы, но мы обнаружили новый способ, с помощью которого бактерии в нашем кишечнике могут ослабить иммунный ответ», - говорит Вайшнава.

«Это исследование может иметь решающее значение при выборе методов лечения аутоиммунных заболеваний, таких как болезнь Крона или других воспалительных заболеваний кишечника, а также дефицита витамина А.

Шипра Вайшнава

«Роль витамина А в воспалении зависит от контекста, и ее очень трудно отделить», - добавляет исследователь. В будущем ученые планируют изучить, почему подавление Rdh7 жизненно важно для иммунного ответа и как бактерии контролируют экспрессию гена Rdh7.

«Изменение статуса витамина А и метаболических генов витамина А совпадает с воспалительными заболеваниями кишечника, но мы не знаем, способствует ли это воспалению или нет. Мы надеемся, что добавление нашего открытия - о том, что бактерии могут регулировать метаболизм или запасы витамина А в кишечнике - поможет прояснить, почему поле видит то, что видит.”

Далее исследователь подчеркивает роль диеты и кишечных бактерий в поддержании здоровья нашей иммунной системы. «И наша диета, и бактерии в нашем кишечнике критически связаны в регулировании поведения наших иммунных клеток», - говорит Вайшнава.

«Определение того, каковы эти связи на молекулярном уровне, важно для выяснения того, как мы могли бы использовать диету или бактерии, или и то, и другое вместе, чтобы иметь терапевтический эффект при воспалительных или инфекционных заболеваниях».

.

Смотрите также

MAXCACHE: 0.84MB/0.00054 sec