Jelitowa bariera immunologiczna

STRESZCZENIE

Dojrzały nabłonek jelitowy obarczony jest wyjątkowymi zadaniami fizjologicznymi jako największy obszar wzajemnego oddziaływania ustroju gospodarza ze środowiskiem zewnętrznym. Jelito w pierwszym rzędzie musi pracować jako narząd trawienia i wchłaniania pokarmów, chroniąc się jednocześnie przed nieprzebraną florą jelitową, całym szeregiem różnych antygenów pokarmowych oraz stresem fizykochemicznym wywoływanym przez produkty trawienia i metabolizmu bakterii. Z tego względu nabłonek jelitowy musi być przepuszczalny dla płynów i składników odżywczych, ale jednocześnie pozostawać nieprzepuszczalny dla potencjalnie uszkadzających substancji chemicznych i patogenów. Jelito musi również odróżniać drobnoustroje komensalne, których wzrostowi powinno sprzyjać, od jelitowych drobnoustrojów chorobotwórczych, których namnażanie powinno zostać zahamowane lub które muszą być wyeliminowane. Pojedyncza warstwa komórek tworzących nabłonek jelitowy ma kluczowe znaczenie w utrzymaniu tej dynamicznej bariery. Rozwijające się jelito noworodka staje wobec dodatkowego poważnego wyzwania, jakim jest pomyślne przeprowadzenie procesu przejścia z etapu jałowego narządu pozbawionego produktów metabolizmu bakteryjnego i trawienia pokarmów do fazy w pełni ukształtowanego „bioreaktora”, jakim jest jelito osoby dorosłej. W niniejszym przeglądzie przedstawiono wyjątkowe cechy anatomiczne bariery jelitowej oraz elementy składowe wrodzonej odporności ustroju gospodarza wykształcone przez tę dynamicznie funkcjonującą tkankę.

Wrodzone jelitowe mechanizmy immunologiczne

Nabłonek
Nabłonek jelitowy reguluje transport jonów i składników odżywczych oraz dwukierunkowy przepływ płynów. Powierzchnia błony śluzowej od strony światła jelita pozostaje w symbiotycznej relacji eukariotyczno-prokariotycznej z różnorodnym ekosystemem o liczebności x10¹¹ komórek/ml, który tworzy prawidłową florę jelitową. Te bakterie komensalne wpływają korzystnie na ustrój gospodarza, metabolizując witaminy i rozkładając kwasy żółciowe, a przy okazji wzrastając w bogatym w substancje odżywcze beztlenowym środowisku światła jelita, utrzymującym stałą temperaturę. Kluczowe znaczenie dla właściwego strukturalnego rozwoju nabłonka jelitowego oraz czynności bariery jelitowej ma również interakcja między florą jelitową a ustrojem gospodarza. Po drugiej, czyli podśluzówkowej stronie nabłonka, będącej już wnętrzem ustroju gospodarza, występuje niezmiernie czuły układ biologiczny gotowy do odpowiedzi na wnikające bakterie oraz produkty ich metabolizmu.
Jednowarstwowy nabłonek walcowaty oddziela ustrój gospodarza od światła jelita (ryc. 1). Około 200 metrów kwadratowych nabłonka ukształtowane jest w formie rozbudowanych wpukleń (krypt) i wypustek (kosmków). U podstawy krypt znajdują się komórki macierzyste, które mnożą się i różnicują do enterocytów, a następnie migrują ku szczytom kosmków, aby ostatecznie ulec złuszczeniu do światła jelita w wyniku zjawiska zwanego anoikis (fizjologiczna postać apoptozy). Cały ten proces prowadzi do całkowitej wymiany komórek nabłonka co 5 dni. Tym samym niezwykła zdolność jelita do proliferacjii samoregeneracji stanowi jedną z form jelitowej obrony w przypadku uszkodzenia nabłonka.