Блог

Воспаление слизистой кишечника как лечить


Как лечить воспаление кишечника у взрослых, чем вылечить воспаленный кишечник

Кишечник у взрослых и детей воспаляется в результате неправильного питания, бактериальных инфекций, аутоиммунных патологий. На приеме у гастроэнтеролога пациенты жалуются на эпигастральные боли, тошноту, частые приступы рвоты, хроническую диарею или запор. Нарушение абсорбции витаминов и микроэлементов приводит к резким переменам настроения, быстрой утомляемости и ухудшению внешнего вида человека. Перед тем как лечить воспаление кишечника, врач назначает пациенту ряд лабораторных и эндоскопических исследований. Полученные результаты позволяют установить причину заболевания и составить правильную терапевтическую схему.

Основные принципы лечения

Воспаление кишечника — собирательное понятие патологического процесса, приводящего к нарушению пищеварения и перистальтики. Нередко у пациентов диагностируются уже развившиеся серьезные осложнения, влияющие на работу практически всех систем жизнедеятельности человека. Для проведения адекватного медикаментозного лечения значение имеет локализация воспалительных очагов:

  • в толстом отделе кишечника — колит;
  • в тонком отделе кишечника — энтерит;
  • в тонком и толстом отделах — энтероколит.

В подавляющем большинстве случаев причиной воспаления кишечника у детей и взрослых становятся болезнетворные бактерии. Поэтому обычно лечение начинается с курсового приема антибиотиков и противомикробных препаратов. Гастроэнтерологи также включают в терапевтические схемы средства, оказывающие разноплановое положительное действие на пищеварительную систему:

  • очищение желудочно-кишечного тракта от шлаков и токсинов;
  • купирование воспалительного процесса;
  • уничтожение патогенных бактерий, вирусов, дрожжевых грибков, простейших;
  • восстановление кишечной микрофлоры;
  • снижение выраженности симптоматики.

Во время проведения терапии больному противопоказаны физические нагрузки. После улучшения самочувствия можно постепенно повышать двигательную активность: прогуливаться на свежем воздухе, заниматься лечебной физкультурой и гимнастикой.

Лечебная диета

Воспалительные очаги в различных отделах кишечника нередко формируются у человека, которые отдает предпочтение жирным и жареным продуктам. Пища подолгу застаивается в желудочно-кишечном тракте, при этом возникают процессы гниения. При неполноценном расщеплении белков, жиров и углеводов начинают накапливаться токсичные соединения, приводящие к воспалению слизистых оболочек. Если у пациента диагностировано острое заболевание, то в первые два дня лечения ему показано полное голодание. Затем постепенно в рацион питания включаются такие блюда:

  • прозрачные супы;
  • постное мясо и рыба;
  • запеченные или отварные овощи;
  • вязкие крупяные каши;
  • сухарики из белого хлеба;
  • молоко;
  • отварные яйца, омлеты.

Такого же меню следует придерживаться при обострениях хронического колита или энтерита. Врачи настоятельно рекомендуют исключить из рациона продукты с высоким содержанием жиров и сложных белков:

  • кондитерские изделия из сдобного и слоеного теста: пирожные, пироги, торты;
  • бобовые культуры — соя, фасоль, чечевица, горох;
  • овощи — белокочанная капуста, редис, томаты, репа, редька;
  • жирную рыбу и мясо;
  • алкоголь, черный чай, кофе.

Ускорить выздоровление поможет употребление большого количества жидкости. Это могут быть компоты, кисели, морсы из ягод и фруктов, негазированная минеральная вода, настои трав. Народные целители рекомендуют лечить воспаленный кишечник ромашкой, зверобоем, ноготками, аиром. Если колит или энтерит сопровождаются значительными потерями жидкости, то пациенту назначаются солевые регидратационные растворы — Гидровит, Регидрон, Трисоль. Они помогают восполнить в организме запасы микро- и макроэлементов для ускорения обмена веществ и заживления слизистой оболочки кишечника.

Важная часть лечения воспаления кишечника — коррекция рациона питания больного

Этиотропная терапия

Основная задача этого вида лечения — устранение главной причины воспаления слизистых оболочек кишечника. Этиотропная терапия проводится сразу после получения результатов лабораторной диагностики, необходимых для установления видовой принадлежности болезнетворных бактерий или гельминтов. Если клинические проявления колита или энтерита сильно выражены, то гастроэнтеролог составляет терапевтическую схему незамедлительно, не дожидаясь результатов анализов. В нее включаются антибиотики или противогельминтные средства широкого спектра действия, к которым чувствительно большинство бактерий, простейших, патогенных грибков, червей-паразитов.

Антибиотики

Антибактериальные средства становятся препаратами первого выбора при диагностировании ВЗК, спровоцированного сальмонеллами, стафилококками, кишечной палочкой, энтерококками. Боли в животе и нарушение пищеварения развиваются после неправильного лечения инфекции, на фоне дисбактериоза и интоксикации. В терапии воспаления применяются такие антибиотики:

  • макролиды — Кларитромицин, Джозамицин, Азитромицин;
  • цефалоспорины — Цефиксим, Цефалексин, Цефтриаксон;
  • Левомицетин, Тетрациклин;
  • полусинтетические пенициллины — Офлоксацин, Амоксициллин.

В ожидании результатов лабораторных исследований гастроэнтерологи предпочитают назначать взрослым и детям защищенные пенициллины. Амоксиклав, Панклав, Аугментин содержат клавулановую кислоту, которая не проявляет какой-либо терапевтической активности. Химическое соединение предназначено для предупреждения резистентности болезнетворных бактерий к действию антибиотиков. Вылечить колит, энтероколит, энтерит помогут и сульфаниламидные препараты — Ко-тримоксазол, Фталазол, Сульгин, Фуразолидон. Они проявляют выраженную противомикробную активность и провоцируют меньшее количество побочных эффектов, чем антибиотики.

Антигельминтные средства

Глистные инвазии становятся причиной сильнейшего повреждения слизистой и кишечника в результате механического и токсического воздействия аскарид, остриц, цепней, кошачьей двуустки. Проникновение червей-паразитов в пищеварительный тракт провоцирует авитаминоз из-за нарушения процессов абсорбции питательных и биологически активных веществ. При обнаружении в образцах кала яиц гельминтов и установления их вида пациентам назначается курсовой прием таких лекарственных средств:

  • Левамизол;
  • Мебендазол;
  • Пиперазина адипинат;
  • Празиквантел;
  • Пирантел.

Одновременно с противоглистными препаратами пациент должен принимать антигистаминные средства для снижения выраженности клинической картины — Лоратадин, Тавегил, Пипальфен. Они необходимы для устранения симптомов общей интоксикации организма и купирования отечности, вызванной воспалительным процессом в кишечнике.

Если причиной воспаления кишечника стали глисты, то лечение проводится с помощью антигельминтных препаратов

Иммунодепрессанты

К негормональным антидепрессантам, активно использующимся при неспецифическом язвенном колите и болезни Крона, относится Азатиоприн (Имуран). Эти аутоиммунные патологии требуют длительного курсового лечения и развиваются при сбоях в функционировании иммунной системы. Она распознает клетки слизистой оболочки кишечника как чужеродные белки и дает сигнал для выработки антител, повреждающих внутренний слой пищеварительного тракта.

Имуран редко применяется в виде однокомпонентной терапии. Как правило, хорошие результаты в лечении дают его комбинации с Преднизолоном. Такое сочетание позволяет минимизировать последствия использования гормональных препаратов:

  • избежать синдрома отмены после окончания приема глюкокортикостероида;
  • существенно снизить количество побочных эффектов.

Если кишечник воспаляется на фоне аутоиммунного заболевания, то гастроэнтеролог назначает следующие виды комбинированной терапии:

  • Преднизолон и Салофальк;
  • Преднизолон и Сульфосалазин.

Нередко в терапевтическую схему включается противомикробное средство Метронидазол или его импортный аналог Трихопол. Препараты не только уничтожают болезнетворные бактерии, но и обладают небольшой иммуномодулирующей эффективностью. Метронидазол может применяться для монотерапии или в сочетании с антибиотиками цефалоспоринового ряда.

Патогенетическая терапия

Данный вид лечения проводится для устранения последствий и осложнений воспалительного процесса. К ним относится зашлакованность кишечника, развившиеся нарушения пищеварения и перистальтики, гибель полезных лакто- и бифидобактерий. Выбором фармакологических препаратов занимается только лечащий гастроэнтеролог после изучения результатов лабораторных анализов и эндоскопического обследования пациента. Продолжительность терапевтического курса может существенно варьироваться в зависимости от степени поражения слизистой оболочки толстого и (или) тонкого кишечника.

Кишечные антисептики

Для очищения желудочно-кишечного тракта от патогенных микроорганизмов и токсичных продуктов их жизнедеятельности чаще всего применяются препараты с активным ингредиентом Нифуроксазидом. Химическое соединение инертно к тканям человеческого организма, не метаболизируется в нем, выводится вместе с каловыми массами. Нифуроксазид в высоких дозировках оказывает бактерицидное действие, нарушая целостность оболочек стафилококков, стрептококков, кишечной палочки. А антисептик, принимаемый в небольших количествах, проявляет бактериостатические свойства, сдерживая рост и размножение болезнетворных бактерий. Нифуроксазид входит в состав таких препаратов:

  • Энтерофурил;
  • Эрсефурил;
  • Стоп-Диар.

Если кишечник воспалился в незначительной степени, то гастроэнтерологи предпочитают не назначать антибиотики, а использовать именно антисептики. Они не оказывают губительного воздействия на микрофлору и способны устранять симптоматику диспепсических расстройств. Нифуроксазид препятствует высвобождению жидкости в просвет кишечника, нормализуя перистальтику.

В лечении воспаления кишечника используются антисептики для очищения пищеварительного тракта от вредных бактерий

Энтеросорбенты

Препараты, входящие в группу энтеросорбентов, применяются для очищения кишечника в домашних условиях.

Протекающий в пищеварительном тракте воспалительный процесс приводит к накоплению его конечных и промежуточных продуктов на слизистой оболочке. Колиты и энтериты протекают на фоне нарушения пищеварения. В кишечнике остаются нерасщепленными продукты, а абсорбция питательных и биологически активных веществ нарушается. Пищеварительный тракт зашлаковывается и погибшими патогенными микроорганизмами, а также токсинами, выделяемы ими в процессе роста. Чтобы быстро подействовали препараты этиотропной терапии, нужно очистить кишечник.

Для выведения шлаков, токсинов, бактерий и грибков гастроэнтерологи назначают пациентам такие энтеросорбенты:

  • Полифепан;
  • активированный уголь;
  • Смекту;
  • Энтеросгель;
  • Полисорб.

Лекарственные средства адсорбируют на своей поверхности накопившиеся в кишечнике вредные вещества и выводятся из организма в неизменном виде вместе с каловыми массами. Энтеросорбенты способны связывать и препараты, поэтому во время лечения следует принимать антибиотики и иммунодепрессанты спустя 1–2 часа после приема активированного угля или Смекты.

Пищеварительные ферменты

Расстройство пищеварения и перистальтики нарушает работу всего желудочно-кишечного тракта. В поджелудочной железе начинает вырабатываться недостаточное для расщепления жиров, углеводов и белков количество энзимов. Воспаление толстого или тонкого кишечника оказывает негативное влияние на секреторную функцию желез, расположенных в слизистой оболочке желудка. Пища слишком долго находится в организме, что становится причиной развития гнилостных и бродильных процессов. Нормализовать работу желудочно-кишечного тракта поможет курсовой прием таких препаратов:

  • Панкреатин;
  • Пензитал;
  • Энзистал;
  • Креон;
  • Фестал.

Для нормализации пищеварения во время лечения воспаления кишечника используются ферментативные препараты

В состав препаратов входят пищеварительные ферменты, аналогичные по действию и структуре тем, что вырабатываются поджелудочной железой. Даже однократное использование энзимов позволяет устранить избыточное газообразование, тошноту, отрыжку, диарею или хронический запор. Лекарственные средства с ферментами не подходят для длительного применения. Если пациент нарушает рекомендации врача касательно курса лечения, то желудок и поджелудочная железа начнут «лениться» вырабатывать собственные энзимы.

Эубиотики

После очищения желудочно-кишечного тракта энтеросорбентами и проведения антибиотикотерапии пациентам с колитом, энтеритом или энтероколитом рекомендуется курсовой прием эубиотиков. Препараты содержат живые культуру микроорганизмов и предназначены для восстановления полезной микрофлоры кишечника. Какие лекарственные средства может назначить гастроэнтеролог:

  • пробиотики — Аципол, Линекс, Бифидумбактерин, Лактобактерин, Бифиформ;
  • пребиотики — Дюфалак, Нормазе, Гудлак, Прелакс.

В состав пробиотиков входят бифидо- и лактобактерии, которые начинают заселять кишечник, вытесняя микроорганизмы условно-патогенной и патогенной микрофлоры. А пребиотики содержат органические соединения, необходимые для роста и активного размножения полезных бактерий. Восстановление кишечного биоценоза позволяет устранить диспепсические расстройства, нормализовать процессы метаболизма и абсорбции.

Для лечения воспаления кишечника используются пробиотики с живыми лакто- и бифидобактериями

Симптоматическая терапия

Одновременно с этиотропным лечением пациентам назначаются препараты для снижения выраженности клинических проявлений. Наиболее часто взрослые и дети жалуются на боли в желудке независимо от наличия там пищи. Раньше гастроэнтерологи практиковали применение Но-шпы или ее импортного аналога. Но эти препараты расслабляют гладкомышечную мускулатуру всех внутренних органов, что не всегда желательно. Наибольшую эффективность в лечении воспаления тонкой и толстой кишки проявляют спазмолитики избирательного действия:

  • Дюспаталин;
  • Дицител;
  • Мебеверин.

Если патология протекает на фоне избыточного газообразования, то пациенту рекомендуется прием пеногасителей, например, Эспумизана в сиропе или кишечнорастворимых капсулах. А при гиперсекреции желудочного сока и пепсина не обходится без использования ингибиторов протонной помпы: Омепразола, Пантопразола, Эзомепразола.

Чем можно лечить воспаление кишечника, хорошо знают только врачи узкой специализации — гастроэнтерологи. При длительно не проходящей диарее, запоре, изжоге и вздутии живота необходимо обратиться за квалифицированной медицинской помощью. Чем раньше начнется лечение, тем возникнет меньшее количество серьезных осложнений.

Кишечная непроходимость: причины, симптомы и диагностика

Переваренные частицы пищи должны проходить через 25 футов или более кишечника в рамках нормального пищеварения. Эти переваренные отходы постоянно находятся в движении. Однако кишечная непроходимость может положить этому конец. Кишечная непроходимость возникает, когда ваш тонкий или толстый кишечник заблокирован. Закупорка может быть частичной или полной и предотвращает прохождение жидкости и переваренной пищи.

Если возникает кишечная непроходимость, за местом закупорки накапливаются пища, жидкости, желудочная кислота и газ.Если повышается достаточное давление, ваш кишечник может разорваться, что приведет к утечке вредного кишечного содержимого и бактерий в брюшную полость. Это опасное для жизни осложнение.

Есть много потенциальных причин кишечной непроходимости. Часто это состояние невозможно предотвратить. Ранняя диагностика и лечение имеют решающее значение. Нелеченная кишечная непроходимость может привести к летальному исходу.

Кишечная непроходимость вызывает широкий спектр неприятных симптомов, в том числе:

Некоторые симптомы могут зависеть от местоположения и продолжительности непроходимости.Например, рвота - это ранний признак непроходимости тонкого кишечника. Это также может произойти при непроходимости толстой кишки, если она продолжается. Частичная непроходимость может привести к диарее, а полная непроходимость может привести к невозможности отхождения газов или стула.

Кишечная непроходимость также может вызвать серьезную инфекцию и воспаление брюшной полости, известное как перитонит. Это происходит при разрыве части кишечника. Это приводит к повышению температуры и усилению болей в животе.Это опасное для жизни состояние, требующее хирургического вмешательства.

Непроходимость может быть частичной, которая разрешается без хирургического вмешательства. Полная закупорка, скорее всего, потребует хирургического вмешательства на кишечнике.

Механические препятствия

Механические препятствия - это когда что-то физически блокирует ваш кишечник. В тонком кишечнике это может быть связано с:

  • спаек, которые состоят из фиброзной ткани, которая может развиться после любой операции на брюшной полости или тазу или после тяжелого воспаления
  • заворот или перекручивание кишечника
  • инвагинация, «телескопирование» , Или проталкивание одного сегмента кишечника в следующий отдел
  • Пороки развития кишечника, часто у новорожденных, но также могут возникать у детей и подростков
  • Опухоли в тонком кишечнике
  • камни в желчном пузыре, хотя они редко вызывают непроходимость
  • проглоченные предметы, особенно у детей
  • грыжи, при которых часть кишечника выступает за пределы вашего тела или в другую часть вашего тела
  • воспалительное заболевание кишечника, такое как болезнь Крона

Механические препятствия, хотя и встречаются реже, могут также заблокируйте толстую или толстую кишку.Это может быть связано с:

  • поврежденным стулом
  • спайками в результате инфекций или операций в органах малого таза
  • рака яичников
  • рака толстой кишки
  • мекониевой пробки у новорожденных (меконий является первым прохождением стула)
  • заворотом кишечника и инвагинацией
  • дивертикулит , воспаление или инфекция выпуклых мешочков кишечника
  • стриктура, сужение толстой кишки, вызванное рубцеванием или воспалением

Немеханическая обструкция

Тонкий и толстый кишечник обычно работают в согласованной системе движений.Если что-то прерывает эти скоординированные сокращения, это может вызвать функциональную кишечную непроходимость. Это обычно называется немеханическим препятствием. Если это временное состояние, это называется кишечной непроходимостью. Это называется псевдообструкцией, если она становится хронической или длительной.

Причины непроходимости кишечника включают:

Кишечная псевдообструкция может быть вызвана:

Кишечная непроходимость у младенцев обычно возникает из-за инфекций, заболеваний органов и снижения кровотока в кишечнике (удушения).У некоторых детей заболевание возникает после желудочного гриппа. Это может вызвать воспаление кишечника.

Инвагинация чаще всего встречается у детей в возрасте 2 лет и младше. Это происходит, когда одна часть кишечника коллапсирует или скользит в другую. В результате их кишечник блокируется.

У младенцев трудно диагностировать любой тип кишечной непроходимости, потому что они не могут описать свои симптомы. Вместо этого родители должны наблюдать за своими детьми на предмет изменений и симптомов, которые могут указывать на закупорку.Примеры включают:

  • вздутие живота
  • подтягивание колен к груди
  • появление чрезмерной сонливости
  • повышение температуры
  • кряхтение от боли
  • прохождение стула с кровью, известное как стул из смородинового желе
  • очень громкий плач
  • рвота, особенно желчно-зеленая рвота
  • с признаками слабости

Если вы заметили эти симптомы или другие изменения у своего ребенка, немедленно обратитесь за медицинской помощью.

Обратитесь за медицинской помощью, если у вас есть симптомы кишечной непроходимости, особенно если вы недавно перенесли операцию на брюшной полости. Если вы испытываете вздутие живота, сильный запор и потерю аппетита, немедленно обратитесь за медицинской помощью.

Сначала врач может надавить на ваш живот, чтобы осмотреть его. Затем они слушают с помощью стетоскопа любые издаваемые звуки. Наличие твердого комка или определенных звуков, особенно у ребенка, может помочь определить, существует ли препятствие.

Другие тесты включают:

  • анализы крови для определения количества крови, функции печени и почек и уровней электролитов
  • Рентгеновские снимки
  • КТ
  • колоноскопия, гибкая трубка с подсветкой, которую ваш врач использует для осмотра вашего большого кишечник
  • клизма с контрастом

Лечение необходимо для уменьшения таких осложнений, как:

Если закупорка препятствует попаданию крови в сегмент кишечника, это может привести к:

  • инфекции
  • гибели ткани
  • кишечнику перфорация
  • сепсис, опасная для жизни инфекция крови
  • полиорганная недостаточность
  • смерть

Некоторым людям с хронической непроходимостью из-за стриктуры или сужения кишечника врач может установить металлический стент, который расширяется внутри кишечник с помощью длинной трубки, называемой эндоскопом.Стент, проволочная сетка, удерживает кишечник открытым. Эта процедура может не требовать разреза брюшной полости, и ее обычно используют, если человек не является кандидатом на традиционную операцию.

Лечение зависит от локализации и тяжести препятствия. Не пытайтесь решить проблему дома. Соответствующее лечение зависит от типа кишечной непроходимости.

Частичная непроходимость или кишечная непроходимость можно лечить, просто дав кишечнику покой и вводя жидкости внутривенно.Покой кишечника означает, что в течение этого времени вам не будут давать ничего есть или есть только прозрачные жидкости. Если причина непроходимости известна, ваш врач лечит и ее.

Очень важно лечить обезвоживание. Врач может дать вам внутривенное введение жидкости для коррекции электролитного дисбаланса. Катетер может быть вставлен в мочевой пузырь для слива мочи.

Для облегчения может потребоваться провести трубку через нос и вниз в горло, желудок и кишечник:

Если ваша проблема связана с использованием наркотических обезболивающих, ваш врач может назначить лекарство, которое снижает эффект наркотики в кишечнике.

Операция потребуется, если эти меры не помогут или если ваши симптомы ухудшатся. Лечение в этом случае обычно требует пребывания в больнице. Вам будут вводить жидкости внутривенно, потому что они не только снимают обезвоживание, но и помогают предотвратить шок во время операции.

Тяжелое осложнение кишечной непроходимости может привести к необратимому повреждению кишечника. Если это произойдет, хирург проведет операцию по удалению участка мертвой ткани и воссоединению двух здоровых концов кишечника.

Хотя рецептурные лекарства не могут лечить саму обструкцию, они могут помочь уменьшить тошноту до тех пор, пока не будут выполнены дальнейшие вмешательства. Примеры лекарств, которые может прописать ваш врач, включают:

  • антибиотики для уменьшения инфекции
  • лекарства от тошноты для предотвращения рвоты
  • обезболивающие

Вы не должны игнорировать симптомы кишечной непроходимости или пытаться лечить кишечную непроходимость дома.

При отсутствии лечения кишечная непроходимость может привести к отмиранию ткани пораженной части кишечника.Это также может привести к отверстию или перфорации в стенке кишечника, серьезной инфекции и шоку.

В целом прогноз вашего состояния зависит от его причины. Большинство случаев кишечной непроходимости поддаются лечению. Однако другие причины, такие как рак, требуют длительного лечения и наблюдения.

.Функции и пути передачи сигналов аминокислот при воспалении кишечника

  • Журналы
  • Публикуйте вместе с нами
  • Партнерские отношения с издательством
  • О нас
  • Блог

BioMed Research International

+ Журнал Редакция журнала Редакция журнала Обзор журналов редактора журнала PDF / 2018 / СтатьяСтатья Разделы

На этой странице

АннотацияВведениеЗаключениеСокращенияКонфликт интересов ,

Воспаление толстой кишки: причины, симптомы и лечение

Воспаление толстой кишки

Колит - это общий термин, обозначающий воспаление внутренней оболочки толстой кишки. Есть разные типы колита, классифицируемые по причинам. Инфекции, плохое кровоснабжение и паразиты могут вызвать воспаление толстой кишки.

Если у вас воспаление толстой кишки, у вас, скорее всего, будут боли в животе, спазмы и диарея.

Существует несколько различных типов колита и других состояний, которые могут вызывать воспаление толстой кишки.

Инфекция

Инфекционный колит может быть вызван вирусами, бактериями и паразитами. У человека с инфекционным колитом будет диарея и лихорадка, а образец стула даст положительный результат на энтеропатогены, такие как:

В зависимости от причины инфекции инфекционный колит может быть заразен из-за загрязненной воды, болезней пищевого происхождения или плохой гигиены.

Псевдомембранозный колит - еще один вид инфекционного колита. Его также называют колитом, вызванным антибиотиками, или C.diff , потому что он возникает в результате чрезмерного роста бактерий Clostridium difficile . Чаще всего это вызвано использованием антибиотиков, нарушающих баланс полезных бактерий в толстой кишке.

Воспалительное заболевание кишечника (ВЗК)

По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, по состоянию на 2015 год около 3 миллионов взрослых в США страдали ВЗК. ВЗК - это группа хронических заболеваний, вызывающих воспаление в пищеварительном тракте. Есть много состояний, которые подпадают под действие ВЗК, но есть два основных типа:

  • Болезнь Крона. Это состояние вызывает воспаление слизистой оболочки пищеварительного тракта. Может быть поражен любой отдел пищеварительного тракта, но чаще всего он развивается в подвздошной кишке, которая является последним отделом тонкой кишки.
  • Язвенный колит. Это вызывает хроническое воспаление и язвы на внутренней поверхности толстой и прямой кишки. Люди с язвенным колитом имеют повышенный риск рака толстой кишки.

Ишемический колит

Ишемический колит возникает, когда приток крови к части толстой кишки снижается.Это мешает клеткам пищеварительной системы получать необходимый им кислород.

Обычно это вызвано сужением или закупоркой артерий. Люди в возрасте 60 лет и старше, с высоким уровнем холестерина или нарушением свертываемости крови имеют повышенный риск ишемического колита.

Ишемический колит может поражать любую часть толстой кишки, но обычно вы чувствуете боль в левой части живота. Это может происходить постепенно или внезапно.

[ВСТАВЬТЕ ЦИТАТУ ИЗ БЛОКА: Если вы чувствуете сильную боль в правой части живота, обратитесь за неотложной медицинской помощью.]

Симптомы с правой стороны могут указывать на закупорку артерий в тонком кишечнике, что может быстро вызвать некроз кишечной ткани. Это опасно для жизни и требует срочной операции по устранению закупорки и удалению поврежденной части.

Аллергические реакции

Аллергический колит чаще встречается у младенцев, чем у взрослых, поражая от 2 до 3 процентов младенцев. Воспаление - это аллергическая реакция на белки коровьего молока. Ребенок с воспалением толстой кишки может быть раздражительным, иметь газы и иметь кровь или слизь в стуле.Также возможны анемия и недоедание.

Эозинофильный колит похож на аллергический колит. Когда это происходит у младенца, обычно проходит в раннем детстве. У подростков и взрослых заболевание часто бывает хроническим. Точная причина эозинофильного колита не всегда известна, хотя протеины в коровьем молоке часто усугубляют симптомы. Похоже, что люди с личным или семейным анамнезом аллергии и астмы имеют более высокий риск.

Микроскопический колит

Микроскопический колит можно увидеть только в микроскоп.Он характеризуется увеличением лимфоцитов, которые являются разновидностью белых кровяных телец, в слизистой оболочке толстой кишки.

Существует два типа микроскопического колита, и хотя оба показывают увеличение лимфоцитов, каждый тип влияет на ткань толстой кишки по-своему.

  • Лимфоцитарный колит имеет большее количество лимфоцитов, а ткани и слизистая оболочка толстой кишки имеют нормальную толщину.
  • При коллагенозном колите слой коллагена под слизистой оболочкой толстой кишки толще, чем обычно.

Причина микроскопического колита неизвестна, но исследователи полагают, что она может быть связана с:

  • аутоиммунными заболеваниями
  • определенными лекарствами
  • инфекциями
  • генетикой

Симптомы этого типа колита часто приходят и уходят , иногда исчезают без лечения.

Медикаментозный колит

Некоторые лекарства, в основном нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП), у некоторых людей связаны с воспалением толстой кишки.Пожилые люди и люди с историей длительного приема НПВП, по-видимому, подвергаются наибольшему риску развития этого типа колита.

Лечение колита зависит от причины. Если это вызвано аллергией на определенную пищу или побочным эффектом от лекарства, ваш врач порекомендует исключить этот продукт из своего рациона или изменить лекарство.

Большинство видов колита лечат с помощью лекарств и изменения вашего рациона. Цель лечения воспаления толстой кишки - уменьшить воспаление, вызывающее ваши симптомы.

Лекарства, используемые для лечения колита, могут включать:

Следующие изменения образа жизни могут помочь облегчить ваши симптомы:

  • Отслеживайте и избегайте продуктов, которые вызывают или ухудшают ваши симптомы
  • ешьте меньше и чаще ешьте в течение дня
  • избегайте продуктов, которые увеличивают выделение стула, таких как кофеин и сырые фрукты и овощи
  • ограничьте потребление алкоголя
  • бросьте курить; это может быть сложно, но врач может помочь вам составить план, который подходит именно вам.

Хирургическое лечение может быть рекомендовано, если другие методы лечения не могут облегчить ваши симптомы или если у вас серьезное повреждение толстой кишки.

.

пищевых наночастиц и воспаление кишечника: реальный риск?

1. Введение

Нанотехнологии - это быстро развивающаяся область исследований и промышленных инноваций со многими потенциально многообещающими приложениями в сельском хозяйстве, здравоохранении, машиностроении, переработке, упаковке или доставке лекарств или пищевых добавок. Спроектированные наноматериалы (ENM) уже стали частью нашей повседневной жизни в качестве агентов для упаковки пищевых продуктов, систем доставки лекарств, терапевтических средств, биосенсоров и т.д. обычно потребляемые ENM, за которыми следуют TiO 2 , SiO 2 , ZnO, Au, Pt и т. д. (http: // www.nanotechproject.org). Согласно последнему определению Европейского парламента и Совета [1] «наноматериал» (НМ) - это любой материал, который характеризуется как минимум одним размером ≤ 100 нм, или который состоит из отдельных функциональных частей, внутренних или на поверхности, которые иметь один или несколько размеров ≤ 100 нм, включая структуры, например агломераты или агрегаты, которые могут иметь размер более 100 нм, но сохраняют типичные свойства наноразмеров.

Во многих странах ЭНМ уже используются в качестве пищевых добавок и в упаковке пищевых продуктов: (i) наноглины в качестве диффузионных барьеров [2]; (ii) Ag-NP как противомикробный агент [3,4]; (iii) силикаты и алюмосиликаты (E554, E556, E559) в качестве агентов против слеживания и слипания, а также в зубных пастах, сырах, сахаре, сухом молоке и т. д. [5]; (iv) TiO 2 (E171) для отбеливания и осветления, e.грамм. в соусах и заправках, в некоторых порошкообразных пищевых продуктах [6] и т. д. Согласно отчету ФАО / ВОЗ [7], ENM имеют несколько текущих или планируемых применений в агропродовольственном секторе: наноструктурированные пищевые ингредиенты; системы нанодоставки; органические и неорганические наноразмерные добавки; нанопокрытия на поверхностях, контактирующих с пищевыми продуктами; поверхностные функционализированные НМ; нанофильтрации; наноразмерные агрохимикаты; наносенсоры; обеззараживание воды,…

С увеличением количества ЭНМ, присутствующих в потребительских и промышленных товарах, увеличивается риск воздействия на человека, что может стать угрозой для здоровья человека и окружающей среды [8].Отдельные ENM могут вести к одной или нескольким конечным точкам, которые не являются уникальными для NM, но которые необходимо учитывать, например цитотоксичность, стимуляция воспалительной реакции, образование активных форм кислорода (АФК) и / или генотоксичность. Хотя точный механизм, лежащий в основе токсичности НЧ, еще предстоит выяснить, исследования показали, что окислительный стресс и перекисное окисление липидов регулируют вызванное НЧ повреждение ДНК, разрушение клеточной мембраны и гибель клеток [9-12]. Было высказано предположение, что АФК, в свою очередь, модулируют внутриклеточные концентрации кальция, активируют факторы транскрипции, индуцируют продукцию цитокинов [13], а также приводят к усилению воспаления [14,15].Малогабаритные металлические НЧ, например Ag-NP, TiO 2 , Co-NP также могут вызывать повреждение ДНК [16-20]. Исследования in vitro с различными типами НЧ (металл / оксид металла, TiO 2 , углеродные нанотрубки, диоксид кремния) на различных линиях клеток продемонстрировали воспалительные реакции, связанные с окислительным стрессом. Считается, что этот ответ в значительной степени обусловлен удельной площадью поверхности НЧ и / или их химическим составом [21-25]. Обычно биологическая активность частиц увеличивается с уменьшением размера частиц [26-29].Более того, в зависимости от химического состава НЧ демонстрируют различное клеточное поглощение, субклеточную локализацию и способность индуцировать продукцию АФК [30]. Напротив, также есть сообщения о случаях НЧ, обладающих противовоспалительными свойствами, таких как определенный оксид Се [31] и Ag-НЧ [32]. Было продемонстрировано, что нанокристаллический Ag обладает антимикробными и противовоспалительными свойствами и снижает воспаление толстой кишки после перорального введения на модели язвенного колита у крыс, что позволяет предположить, что нано-серебро может иметь терапевтический потенциал для лечения этого состояния [32].

Подводя итог, на основании имеющейся в настоящее время информации нельзя сделать общих предположений относительно токсичности при воздействии ЯМ, их конечных точек и последствий для различных органов и тканей.

2. Поведение и судьба ЭНМ в ЖКТ

Желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) представляет собой сложную систему обмена барьером и является одним из наиболее важных путей проникновения макромолекул в организм, а также ключевым участником процесса иммунная система. Эпителий тонкого и толстого кишечника находится в тесном контакте с проглоченными материалами, которые всасываются ворсинками.На сегодняшний день исследования воздействия, абсорбции и биодоступности в основном сосредоточены на ингаляционном и кожном путях, и мало что известно о токсикокинетических и токсикодинамических процессах после перорального воздействия, особенно в отношении проглатывания ENM, которые присутствуют в пище.

ENM могут достигать желудочно-кишечного тракта либо после мукоцилиарного клиренса из дыхательных путей после вдыхания [33], либо могут попадать непосредственно в пищу, воду, лекарства, устройства доставки лекарств и т. Д. [8,34]. Потребление NP с пищей в развитых странах оценивается примерно в 10 12 частиц на человека в день, состоящих в основном из TiO 2 и смешанных силикатов [35].Было показано, что некоторые характеристики, такие как ( i ) размер частиц [36], ( ii ) поверхностный заряд [37], ( iii ) присоединение лигандов [38,39], ( iv ) покрытие с поверхностно-активными веществами [40], а также ( v ) время введения и доза [41] влияют на судьбу и степень абсорбции ENMs в ЖКТ. Опубликованная литература по безопасности перорального воздействия ENM, связанных с пищевыми продуктами, в настоящее время предоставляет недостаточно надежных данных для проведения четкой оценки безопасности ENM [42], что связано в первую очередь с неадекватной характеристикой ENM [43].Например, было продемонстрировано, что более мелкие частицы проходят через слой слизи толстой кишки быстрее, чем более крупные [37]. Кинетика НЧ в ЖКТ также сильно зависит от их заряда, т.е. положительно заряженных латексных частиц остаются захваченными в отрицательно заряженной слизи, в то время как отрицательно заряженные частицы диффундируют через слой слизи, и становится возможным их взаимодействие с эпителиальными клетками [41].

НЧ, которые проходят через слизистый барьер, могут перемещаться через эпителий кишечника, что будет зависеть не только от физико-химических характеристик НЧ [36-41], но и от физиологического состояния ЖКТ [44].Транслокация NPs, потенциально используемых в качестве компонентов пищи, через GIТ еще предстоит изучить [45]. Большая часть текущих знаний о потенциальной токсичности НЧ была получена из тест-систем in vitro, или in silico, . После приема внутрь транслокация частиц через ЖКТ может происходить разными путями:

  1. Эндоцитоз через «обычные» эпителиальные клетки (НЧ <50–100 нм) [46].

  2. Трансцитоз через поглощение микроскладчатых (M) клеток на поверхности лимфоидной ткани кишечника (НЧ размером 20-100 нм и мелкие микрочастицы i.е. 100 - 500 нм) [47]. М-клетки представляют собой специализированные фагоцитарные энтероциты, локализованные в лимфатической ткани кишечника - пейеровы пятна (PP). Этот трансцитотический путь происходит через образование пузырьков на апикальной (, т.е. просвет) клеточной мембране, которая поглощает некоторый внеклеточный материал, который затем перемещается по клетке, ускользая, таким образом, для слияния с лизосомами, сливается с базолатеральной мембраной (, т.е. серозной) и высвобождает материал на противоположной стороне кишечного барьера.Механизм зависит от размера - чем меньше размер частицы, тем легче проходит через эпителий [48-50].

  3. Персорбция, при которой «старые» энтероциты вытесняются из ворсинок в просвет кишечника, оставляя «дыры» в эпителии, которые позволяют перемещаться даже крупным частицам, таким как крахмал и пыльца [51-53].

  4. Другой возможный путь, с помощью которого NPs могут получить доступ к ткани желудочно-кишечного тракта, - это параклеточный путь через плотные соединения (TJs) слоя эпителиальных клеток.TJ чрезвычайно эффективны в предотвращении проникновения параклеток, хотя на их целостность могут влиять болезни, например воспаление и / или метаболиты (например, глюкоза), хелаторы кальция (например, цитрат) [54] и даже эндоцитоз частиц [55].

Все вышеперечисленные пути могут участвовать в транслокации НЧ. Существует ряд опубликованных отчетов, в которых говорится об участии различных типов эндоцитоза в процессе интернализации НЧ: клатрин-опосредованный путь, кавеолин-опосредованный эндоцитоз и макропиноцитоз для TiO 2 [56], размерно-зависимый эндоцитоз для Au-NP. [57]; эндоцитотические пути описаны для SiO 2 [58,59] и Ag-NP [60] и др.

Несколько исследований показали, что явление персорбции также верно для НЧ, например в случае коллоидных Au-НЧ [36]. Малые и большие НЧ потенциально получают доступ к этому маршруту, тем не менее, его количественная значимость остается низкой, поскольку он кажется очень неэффективным по сравнению с активным захватом частиц М-клетками. Например, было показано, что один купол лимфоидного фолликула кроличьего ПП может транспортировать около 10 5 микрочастиц диаметром 460 нм за 45 мин [61].Можно было предположить, что для более мелких частиц это будет еще более эффективно.

Поглощение частиц может происходить не только через М-клетки лимфоидного фолликул-ассоциированного эпителия (FAE) в PP [49,62], но также через нормальные кишечные энтероциты [46]. В ряде сообщений о поглощении микро- и наночастиц в кишечнике утверждается, что поглощение инертных частиц происходит трансклеточно через нормальные энтероциты и через М-клетки [61,63-65], а также, в меньшей степени, через параклеточные путь [66].

3. Соответствующая модель in vitro кишечного барьера

В настоящее время существует несколько признанных параметров, используемых для оценки цитотоксичности ENM in vitro , таких как жизнеспособность клеток, стрессовые и воспалительные реакции, генотоксичность и т. Д. [67]. Однако следует отметить, что из-за специфических физико-химических свойств ENM существующие в настоящее время анализы токсичности in vitro могут иметь ограниченное применение, и методы должны быть тщательно разработаны, чтобы исключить влияние материалов наноразмеров на сам анализ [ 28].Оценка риска еще более затрудняется отсутствием стандартизированных систем тестирования, отвечающих этим критериям. В соответствии с новым европейским законодательством о химических веществах (REACH) должны быть разработаны новые тестовые системы для скрининга токсичности ENM, например системы клеточных культур, которые будут лучше отражать параметры токсичности in vivo и [68].

Клетки аденокарциномы толстой кишки человека (Caco-2) воспроизводимо проявляют ряд свойств, характерных для дифференцированных энтероцитов, и являются наиболее популярной системой культивирования клеток для изучения кишечного пассажа и транспорта [69,70].Культивированные клетки Caco-2 спонтанно дифференцируются в поляризованные монослои [71], которые обладают апикальной щеточной каймой и экспрессируют функциональные TJs, ферменты биотрансформации и оттокные насосы [72]. Клетки Caco-2 растут как монослой и полностью дифференцируются также на полупроницаемых мембранах двухкамерных вставок. Это позволяет отделить апикальный (AP) компартмент от базолатерального (BL), отражающий просвет кишечника и серозную сторону соответственно [65]. Транспорт молекул и ионов от AP к стороне BL и наоборот требует прохождения либо через клетки (трансклеточный путь), либо между клетками через TJ (параклеточный путь).

Эпителий выстилки кишечника по большей части непроницаем для микроорганизмов и микрочастиц, за исключением лимфоидного FAE, обнаруженного в PP [49,73,74]. М-клетки отвечают за транспорт антигенов, бактерий, вирусов, а также микро- и НЧ к антигенпрезентирующим клеткам внутри и под эпителиальным барьером в качестве первого шага в развитии иммунных ответов [75]. Существует лишь неполное и неадекватное понимание развития и функции FAE, а также генов и белков, ответственных за их специализированные функции.Одним из возможных подходов к изучению таких сложных и специализированных тканей является использование систем клеточных культур, более точно воспроизводящих особенности ткани in vivo . Kernéis et al. [76] продемонстрировали, что совместное культивирование клеток Caco-2 с мышиными PP-лимфоцитами, по-видимому, превращает клетки Caco-2 в M-подобные клетки, включая усиленный транспорт частиц через монослой эпителия. Для индукции этого фенотипа не требовался прямой контакт с клетками, так как он также был достигнут посредством физически разделенного совместного культивирования клеток Caco-2 и лимфомы Беркитта человека (Raji B) во вставках для двухкамерных культур [77].Хотя неясно, точно ли эта модель воспроизводит все особенности функции in vivo M-клеток, тем не менее исследования подтвердили, что клетки Caco-2, совместно культивируемые с Raji B-клетками in vitro , экспрессируют несколько генов, специфически экспрессируемых в FAE. in vivo [78].

В улучшенной модели совместного культивирования in vitro в двухкамерной системе клетки Caco-2 подвергались воздействию лимфоцитов из камеры BL. В так называемой «инвертированной» модели (рис. 1) было показано, что лимфоциты мигрируют в монослой и вызывают преобразование фенотипа энтероцитов в фенотип М-клеток [76,79].Недавно des Rieux et al. [65] охарактеризовал инвертированную модель и сравнил ее с ранее разработанной [77]. Согласно этим результатам, в инвертированной модели, степень конверсии М-клеток оценивалась в диапазоне от 15 до 30% (для сравнения она составляла <10% в FAE человека [80]). Сравнение моделей in vitro с показало, что инвертированная модель оказывается физиологически и функционально более воспроизводимой и эффективной, чем нормально ориентированная [65].Таким образом, эту улучшенную модель можно использовать для лучшего описания и понимания биологических эффектов, механизмов абсорбции и транспорта НЧ в клетках кишечника.

Рисунок 1.

Модель совместного культивирования В-клеток Caco-2 и Raji [63].

4. Целостность эпителиального барьера и воспалительная реакция под влиянием НЧ

Во время своей дифференцировки эпителиальные клетки образуют соединительные структуры между соседними клетками и образуют плотный защитный барьер, который ограничивает всасывание некоторых питательных веществ и веществ, в то же время, обеспечивает физический барьер, затрудняющий проникновение провоспалительных молекул, например.грамм. патогены, токсины, антигены и ксенобиотики из просветной среды в ткани слизистой оболочки и систему кровообращения. Этот барьер состоит из нескольких структур [81], где TJs являются наиболее апикальными компонентами соединительного комплекса и являются основными привратниками эпителиального параклеточного прохода. Нарушение барьера TJ и увеличение параклеточной проницаемости с последующим проникновением провоспалительных молекул в просвет может активировать иммунную систему слизистой оболочки, что приводит к хроническому воспалению и повреждению тканей [75].Доказано, что кишечный барьер TJ играет решающую роль в патогенезе кишечных и системных заболеваний [82–84]. В физиопатологических условиях провоспалительные цитокины, антигены и патогены способствуют нарушению барьера [85,86]. Принимая во внимание нарушения целостности TJs в условиях воспаления, можно предположить, что NP, которые приводят к стрессу и / или воспалительным ответам, также могут влиять на целостность TJs.

Несколько методических подходов позволяют измерить барьерную функцию в культурах клеток, например.грамм. оценка трансэпителиального электрического сопротивления (TEER) и прохождения маркерных молекул, таких как Lucifer Yellow (LY) [87]. Наши результаты показали, что под воздействием НЧ Ag <20 нм происходит нарушение целостности барьера. На рисунке 2А показаны значения TEER как моно-, так и совместных культур клеток Caco-2 после 3 часов инкубации с различными концентрациями Ag-NP. Значения TEER уменьшались по мере увеличения концентрации Ag-NP, хотя это снижение было менее очевидным в условиях совместного культивирования - модель, которая ближе к физиологическим условиям FAE.

Рисунок 2.
Значения TEER

(A) и пассаж LY (B) моно- и совместных культур клеток Caco-2 при инкубации с Ag-NP (NM-300K, репозиторий JRC, Ispra, IT) при 15 - 90 мкг / мл. Эксперименты проводились на моно- и совместных культурах (т.е. клетках Caco-2 с лимфоцитами Raji B), культивированных в течение 21 дня в бикамерных вставках из поликарбоната с размером пор 3 мкм (Transwell TM, Corning Costar, NY) для достижения полной дифференцировки и совместные культуры, частичное превращение в М-подобные клетки. Значения TEER измеряли с помощью вольт-омметра Millicell-ERS (World Precision Instruments, Сарасота, Флорида) в начале и после 3-часового инкубационного периода с Ag-NP.Транспорт LY наблюдали в течение 3-часового периода с 30-минутным временем отбора проб из отсека BL. Оба изменения значений TEER (P <0,0001) и прохождения LY (P <0,003) были рассчитаны в процентах от начального значения. Данные представляют собой средние значения ± SEM из 4 независимых экспериментов. * Образцы достоверно отличались от контроля (результаты считались достоверными при P <0,05).

Прохождение LY оценивали по количеству LY, которое прошло из AP в компартмент BL (рис. 2B).Присутствие Ag-NP увеличивает уровень LY в компартменте BL, который зависит от концентрации NP. Эти результаты коррелируют со снижением значений TEER, вызванным NP. Интересно, что в отличие от результатов TEER, совместные культуры имели более высокую скорость пассажа LY, чем соответствующие монокультуры.

Чтобы иметь представление о молекулярных механизмах нарушения целостности барьера, вызванного Ag-NPs, было проведено иммуноокрашивание с анализом конфокальной микроскопии двух белков TJs окклюдина и ZO-1.Как показано на Фигуре 3, в клетках, обработанных Ag-NP, непрерывность как окклюдина, так и ZO-1 была нарушена при контрольном сравнении, и наблюдалась агрегация обоих белков. Далее следует отметить, что монокультуры были более восприимчивы к влиянию Ag-NP, чем сокультуры, и изменения в распределении белков были более заметны в монокультурах. Результаты иммуноокрашивания, в свою очередь, подтвердили данные TEER, где более очевидное снижение было оценено в случае монокультуры (рис. 2).

Рис. 3.

Субклеточная локализация каркасных белков окклюдина и ZO-1 TJs. Моно- и совместные культуры клеток Caco-2, выращенных на бикамерных вставках, обрабатывали Ag-NP (45 мкг / мл) в течение 3 часов, а затем обрабатывали для иммуноокрашивания (B и D). Необработанные клетки использовали в качестве контроля (A и C). Для визуализации окклюдина и ZO-1 в качестве первичных антител использовали мышиный анти-окклюдин и мышиный анти-ZO-1 (оба от Invitrogen), а также козьи антимышиные антитела Alexa Fluor 488 (Invitrogen) в качестве вторичных антител.Изображения были получены с помощью конфокального лазерного сканирующего микроскопа; масштабные линейки составляют 15 и 25 мкм для окрашивания окклюдином и ZO-1 соответственно.

Наблюдаемые изменения были обратимы при низких концентрациях Ag-NP (до 30 мкг / мл): значения TEER и распределения белков TJs восстанавливались до контрольного уровня. Сообщалось также, что другие НП обладают способностью открывать TJ. Например, НЧ хитозана были способны временно и обратимо открывать эпителиальные ТС [88].

В отличие от Ag-NPs, мы не наблюдали изменений ни значения TEER и скорости пассажа LY, ни распределения белков TJs при инкубации моно- и сокультив клеток с аморфным SiO 2 <25 нм (NM-200, Репозиторий JRC, Ispra, IT) (результаты не показаны).Эти находки предоставляют дополнительные доказательства того, что основной вклад в нарушение целостности барьера, обеспечиваемое NPs, по-видимому, принадлежит заряду NPs. В частности, ранее сообщалось, что нейтральные и низкие концентрации анионных НЧ не влияют на целостность гематоэнцефалического барьера, в отличие от анионных НЧ в высоких концентрациях и катионных НЧ [89]. Ряд недавних исследований in vitro, и in vivo, подчеркивают важность поверхностного заряда НЧ для клеточного поглощения и биораспределения [90–92], указывая на то, что для большинства НЧ положительный поверхностный заряд усиливает интернализацию клеток [92–94] ].Последнее, вероятно, связано с адсорбцией различных биомолекул на поверхности НЧ в зависимости от заряда поверхности, а также от химических характеристик НЧ [95].

Другим основным условием разрушения TJs, вероятно, является клеточный окислительный стресс, возможно, вызванный NPs [96]. Наши результаты показали, что интенсивность флуоресценции индикатора окислительного стресса дихлорфлуоресцеина увеличивалась при воздействии на клетки Ag-NP в течение 3 часов (рисунок 4).Индукция генерации АФК зависела от концентрации НЧ, достигающей от 1,5 до 3-кратного увеличения по сравнению с необработанными клетками. Таким образом, один из механизмов токсичности Ag-NPs, вероятно, может быть опосредован окислительным стрессом, который, как уже сообщалось, участвует в модуляции целостности TJs [97].

Рисунок 4.

Влияние Ag-NP (5-90 мкг / мл) на внутриклеточную генерацию ROS в клетках Caco-2. Генерацию ROS исследовали с помощью анализа дихлорфлуоресцеина (DCFH).После окисления внутриклеточными окислителями DCFH становится DCF и излучает флуоресценцию, количественная оценка которой является надежной оценкой генерации общих форм кислорода. Уровень внутриклеточных ROS представлен как процент от соответствующего начального значения после инкубации вместе с NP в течение 3 часов при 370 ° C. Данные представляют собой средние значения ± стандартная ошибка среднего для 3 экспериментов с 3 различными образцами для каждого условия, P <0,0001.

В целом результаты показывают, что некоторые НЧ, например хитозан или Ag-NP могут увеличивать проницаемость эпителиального барьера и, следовательно, могут служить эффективным носителем для пероральной доставки лекарств [44].Однако следует отметить, что увеличение проницаемости эпителия, в свою очередь, может способствовать системной абсорбции ENM, токсинов и других ксенобиотиков и, вероятно, вызвать активацию иммунной системы.

5. Потенциальная токсичность ENM в случае измененной физиологии кишечника

Сообщалось, что воздействие некоторых НЧ связано с возникновением аутоиммунных заболеваний, таких как системная красная волчанка, склеродермия и ревматоидный артрит [35] , Заболевания, такие как диабет, также могут приводить к увеличению абсорбции частиц в ЖКТ [41].Кроме того, воспаление может приводить к захвату и перемещению частиц размером до 20 нм [98]. Таким образом, вопрос, который следует учитывать в связи с приемом ENMs внутрь, - это возможное увеличение их кишечной абсорбции в случае системного воздействия, например, при воспалительном заболевании кишечника (ВЗК) и / или болезни Крона (БК), которые представляют собой хронические заболевания, характеризующиеся рецидивирующим и серьезным воспалением ЖКТ [99]. Болезнь Крона поражает в первую очередь людей в развитых странах, где самые высокие показатели заболеваемости и распространенности БК и язвенного колита (ЯК) зарегистрированы в Северной Европе, Соединенном Королевстве и Северной Америке [100] с частотой 1 на 1000 человек в Западный мир [5].Однако сообщения о росте заболеваемости и распространенности из других регионов мира, например Южная или Центральная Европа, Азия, Африка и Латинская Америка констатируют прогрессирующий характер и распространение этих болезней во всем мире [100].

Нарушение функции кишечного барьера играет ключевую роль в ВЗК [101]. Повышенная кишечная проницаемость была воспроизводимо описана у пациентов с БК, что, вероятно, является предрасполагающим фактором к патогенезу и нарушению устойчивости эпителия [102,103].Сообщалось о дисфункции барьера в слизистой оболочке толстой кишки пациентов с синдромом раздраженного кишечника (СРК), которая возникает в результате повышенной межклеточной проницаемости, предположительно из-за измененной экспрессии ZO-1 [104]. Более того, считается, что стресс способствует индукции СРК и рецидива кишечного воспаления и может увеличивать межклеточную проницаемость [105]. Следует отметить, что медиаторы воспаления, такие как АФК, эндотоксины (липополисахариды) и цитокины, способны спровоцировать нарушение ТС и тем самым увеличить параклеточную проницаемость [97].Существенные изменения в структуре и функции эпителиальных ТС наблюдались также при ЯК [106,107]. Таким образом, изменение кишечной проницаемости, безусловно, может быть результатом прогрессирования заболевания, но есть свидетельства того, что это также может быть основным причинным событием.

Недавно было высказано предположение, что может существовать связь между высоким уровнем поглощения НЧ с пищей и CD. Экспериментальные результаты указывают на то, что накопление нерастворимых НЧ у человека может быть причиной нарушения функционирования желудочно-кишечного тракта, как описано в случае БК и ЯК [5].Микроскопические исследования также показали, что макрофаги, расположенные в лимфоидной ткани, могут поглощать НЧ, например сферический анатаз (TiO 2 ) размером 100-200 нм из пищевых добавок, алюмосиликатов 100-400 нм, типичных для природной глины, и силикатов окружающей среды 100-700 нм [108]. Согласно другому исследованию, некоторые нерастворимые НЧ, такие как TiO 2 , ZnO и SiO 2 , при их абсорбции и прохождении через ЖКТ вступают в контакт и адсорбируют ионы кальция и липополисахариды.Образующиеся конъюгаты НЧ-кальций-липополисахарид активируют как мононуклеарные клетки периферической крови, так и кишечные фагоциты, которые обычно устойчивы к стимуляции [109].

Несмотря на недостаточность данных, связывающих потребление НЧ с инициированием ЦД и ЯК, кажется, что частицы размером 0,1–1,0 мкм могут быть вспомогательными триггерами для обострения этих заболеваний [110]. Микро- и НЧ постоянно обнаруживаются в органах, например. в ткани толстой кишки и крови больных раком, БК и ЯК, тогда как у здоровых НЧ отсутствовали [111].Некоторые данные свидетельствуют о том, что диетические НЧ могут усиливать воспаление при БК [6]. Точнее, некоторые члены популяции могут иметь генетическую предрасположенность, когда на них больше влияет потребление НЧ, и поэтому у них развивается БК [9]. Также сообщалось, что микро- и НЧ в тканях толстой кишки могут приводить к раку и прогрессированию CD [111]. Напротив, было показано, что диета с низким содержанием кальция и экзогенных микро- и НЧ облегчает симптомы CD [5]. Этот анализ до сих пор остается спорным, поскольку некоторые предполагают, что причиной этого заболевания может быть патологический ответ на пищевые NP, а не их избыточное потребление [6].

Хотя существует четкая связь между воздействием / захватом частиц и CD, мало что известно о точной роли фагоцитирующих клеток в кишечном эпителии и, в частности, о патофизиологической роли М-клеток. Было показано, что М-клетки теряются из эпителия в случае CD. Другие исследования показали, что эндоцитотическая способность М-клеток индуцируется при различных иммунологических условиях, например. Было продемонстрировано большее поглощение частиц размером 0,1-10 мкм воспаленной слизистой оболочкой толстой кишки крыс по сравнению с не изъязвленной тканью [109,112].

Таким образом, более уязвимые члены населения, , т. Е. лиц с уже существующими расстройствами пищеварения, потенциально могут больше пострадать от присутствия ENM, хотя, напротив, ENM могут предлагать множество потенциальных путей лечения тех же заболеваний. Заболевания, связанные с поглощением НЧ желудочно-кишечным трактом, такие как CD и UC, неизлечимы и часто требуют хирургического вмешательства. Лечение направлено на поддержание заболевания в стадии ремиссии и в основном состоит из противовоспалительных препаратов и специально разработанной жидкой пищи [5].Если убедительно доказано, что НЧ с пищей вызывают эти хронические заболевания, их употребление в пищу следует избегать или строго регулировать.

6. Потенциальные риски / преимущества для здоровья пищевых материалов на основе нанотехнологий

Параметры абсорбции, распределения, метаболизма и экскреции (ADME), вероятно, будут зависеть от агломерации, агломерации, диспергируемости, размера, растворимости и площади поверхности. заряд и физико-химия НЧ [113]. Среди этих параметров размер, химический состав и обработка поверхности оказываются наиболее важными с точки зрения нанотоксичности [114].Химический состав, помимо химической природы самой наночастицы, также включает покрытие поверхности наночастиц [115]. Покрытия можно использовать для стабилизации НЧ в растворе, предотвращения кластеризации или для добавления функциональности НЧ в зависимости от предполагаемого использования. Покрытия поверхности могут влиять на реакционную способность НЧ в различных средах, включая воду, биологические жидкости и лабораторные тестовые среды [116,117]. С этой точки зрения взаимодействие НЧ с пищевыми компонентами - еще один аспект, который может потребовать рассмотрения и о котором в настоящее время имеется мало информации.Возможное взаимодействие компонентов пищи может изменить физико-химические свойства ENM, что, в свою очередь, может повлиять на их прохождение через ЖКТ и их свойства ADME.

ENM с их очень большими площадями поверхности могут адсорбировать биомолекулы на своей поверхности при контакте с пищей и / или биологическими жидкостями с образованием биомолекулярной «короны» [96,118]. В зависимости от природы короны поведение НЧ может различаться, и может существовать потенциал для новой токсичности, не характерной ни для НЧ без покрытия, ни для адсорбированного биологического материала.Эти биомолекулы включают белки, липиды, сахара, различные вторичные метаболиты, и именно эти взаимодействия могут фактически определять, как ENM будут взаимодействовать с живыми системами. Таким образом, вышеизложенная информация о пище должна быть тщательно рассмотрена с учетом ее основных ингредиентов или компонентов, которые обладают физиологическими свойствами, которые могут влиять на абсорбцию / перемещение ENM в ЖКТ.

Несколько исследований показали, что различные пищевые компоненты оказывают благоприятное противовоспалительное и антимутагенное действие на ЖКТ.Хотя информация об этих эффектах на целостность кишечного барьера TJ ограничена, некоторые результаты доступны, например, для глутамина [119, 120] и жирных кислот [121-123]. Все больше данных свидетельствует о потенциальном защитном действии фенольных соединений на барьерную функцию эпителия и их противовоспалительные свойства [124, 125]. В частности, некоторые флавоноиды, которые входят в ежедневное питание человека, например эпигаллокатехин галлат, генистеин, мирицетин, кверцетин и кемпферол, как сообщается, проявляют промотирующее и защитное действие на кишечный барьер TJ [124, 126].

Мы наблюдали (не показаны результаты), что кверцетин ослабляет цитотоксический эффект Ag-NP на клетки Caco-2, а также позволяет восстанавливать функцию эпителиального барьера, о чем свидетельствует восстановление до исходного значения TEER и скорость пассажа LY как в моно-, так и в совместных культурах. Иммуноокрашивающий анализ окклюдина и ZO-1 также выявил восстановление распределения белков в присутствии кверцетина, что дополнительно свидетельствует о защитном эффекте последнего от вредного воздействия Ag-NP.В аналогичном исследовании сообщалось, что положительно заряженные Ni-NP могут эффективно увеличивать проникновение и поглощение кверцетина раковыми клетками, что может иметь важные биомедицинские и химиотерапевтические применения [127].

Ряд опубликованных отчетов указывает на потенциальное применение антиоксидантов [10,128-130] и противовоспалительных препаратов [6,131], которые способны лечить неблагоприятные последствия для здоровья, вызываемые НЧ. Например, было показано, что берберин, алкалоид с потенциальным биомедицинским применением, ослабляет дефекты барьера TJ, вызванные TNF-α, которые, как известно, нарушают целостность TJ при ВЗК [132].Сообщалось, что у крыс, которым вводили НЧ в легкие вместе с антиоксидантом , то есть нацистелином , наблюдалось снижение воспаления до 60% по сравнению с крысами, подвергавшимися воздействию только НЧ [10].

Чтобы иметь представление о состоянии Ag-NP в присутствии кверцетина, NP были охарактеризованы с помощью просвечивающей электронной микроскопии (TEM) (рис. 5). Видно, что в присутствии кверцетина происходит «кэппинг» Ag-НЧ, что подтверждает уже существующие данные по стабилизации Ag-НЧ восстановителями.Считается, что поверхностно-активные молекулы, такие как терпеноиды и / или восстанавливающие сахара, стабилизируют НЧ в растворах, , т.е. , они, как полагают, реагируют с ионами серебра (Ag + ) и стабилизируют Ag-НЧ [133, 134]. , Было высказано предположение, что флавоноиды ответственны за восстановление Ag + до Ag-NP [135]. Жирные кислоты, такие как стеариновая, пальмитиновая и лауриновая кислоты, используются в качестве агентов для образования и стабилизации Ag-NP [136].

Рис. 5.

ТЕМ-анализ Ag-NPs <20 нм (NM-300K) отдельно (A) и в присутствии кверцетина (B).Средний размер Ag-NP составлял около 20 нм, масштабная линейка: 100 нм. НЧ были охарактеризованы с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ТЕМ) (Technai Spirit TEM, FEI Company, Eindhoven, NL) доктором Дж. Мастом из отдела электронной микроскопии Центра ветеринарных и агрохимических исследований VAR-CODA-CERVA, Uccle, BE.

Еще одним важным фенольным соединением, присутствующим в рационе человека, является ресвератрол, который обладает множеством полезных эффектов для здоровья [137-141]. Принимая во внимание изобилие и полезные для здоровья эффекты ресвератрола, мы также исследовали его потенциальную защитную активность против цитотоксичности, вызванной Ag-NP.Результаты показали отсутствие защитного эффекта ресвератрола и, более того, в концентрации 100 мкМ, не являющейся сам по себе токсичной, он усиливал токсический эффект Ag-NP, что свидетельствует о синергетическом эффекте.

В заключение можно предположить, что фенольные соединения, в зависимости от природы и концентрации, могут оказывать различное воздействие на клетки в присутствии на НЧ. Это неудивительно, поскольку известно, что эти вещества в зависимости от концентрации могут проявлять как полезные, так и токсические эффекты [141].

7. Перспективы будущего

Нанотехнологии предлагают широкий спектр возможностей для разработки инновационных продуктов и приложений в сельском хозяйстве, производстве продуктов питания, переработке, консервировании и упаковке. Тем не менее, нынешний уровень знаний все еще содержит много пробелов, не позволяющих специалистам по оценке риска установить безопасность многих возможных применений нанотехнологий, связанных с пищевыми продуктами [142]. В настоящее время рутинная оценка ENM in situ в матрице пищевых продуктов или кормов невозможна, равно как и невозможно определить физико-химическое состояние ENM, что увеличивает неопределенность в оценке воздействия.Сложные матрицы, присутствующие в пище, затрудняют обнаружение и определение характеристик ENM в конечных продуктах питания / кормах, которые сами по себе содержат широкий спектр природных структур в наноразмерном масштабе. Информация о способности ENMs преодолевать эпителиальные барьеры, такие как GIT, гематоэнцефалический барьер, плацента и гемато-молочный барьер, также важна для идентификации опасностей. Также очевидно, что оценка провоспалительного потенциала ENM является еще одним актуальным вопросом, поскольку само воспаление связано с рядом высокочастотных заболеваний, например.грамм. рак, диабет, заболевания кишечника и т. д.

Из приведенного выше обсуждения и исследований, представленных в этом обзоре, очевидна потребность в дополнительных токсикологических исследованиях производимых ENM. Помимо стандартных тестов, существует необходимость в разработке соответствующих быстрых методов скрининга, позволяющих контролировать уровень воздействия, а также улучшенных моделей, которые позволят оценить токсичность и позволят лучше понять задействованные механизмы. Использование разработанных и хорошо охарактеризованных систем культивирования клеток in vitro и может иметь значение для оценки кишечных и иммунных ответов на ENM, а также для адаптации условий к конкретным состояниям здоровья или группам потребителей с особыми потребностями, например, в случае заболеваний кишечника.Необходимы дальнейшие исследования, чтобы оценить, может ли характерное ежедневное потребление ENM усугублять или вызывать симптомы заболевания у субъектов с повышенной восприимчивостью, такие как воспаленное состояние ЖКТ в случае ВЗК, БК, ЯК, или даже быть его причиной.

Еще один аспект, заслуживающий тщательного изучения, - это возможное взаимодействие ENM с пищей / компонентами корма, которое, в свою очередь, может влиять на общее поведение и эффект не только ENM, но и биодоступность пищевых компонентов.

Благодарности

Авторы благодарят д-ра Яна Маста, руководителя отдела электронной микроскопии в VAR-CODA-CER VA, Uccle, Бельгия, за научную и техническую поддержку в реализации анализа с помощью просвечивающей электронной микроскопии, а также за биологическую Платформа визуализации (IMAB) Католического университета Лувена (Лувен-ла-Нев, Бельгия) для реализации конфокальной микроскопии. Это исследование финансировалось Федеральной государственной службой Бельгии и Федеральной научной политикой Бельгии (BELSPO).

.

Смотрите также

MAXCACHE: 0.84MB/0.00054 sec