Желудочно-кишечный пассаж: микробиологические препараты и их доступ к иммунной системе при оральном применении
Оральное применение препаратов физиологических микроорганизмов способствует влиянию на собственную защиту организма путём терапевтической стимуляции неспецифической резистентности против патогенов различных видов. В основе применения этой терапии лежит концепция, что повышение защитных функций организма может достигаться также и локально через слизистую оболочку дыхательного и пищеварительного трактов. При этом возникает вопрос, с помощью каких механизмов применяемые, находящиеся сначала в желудочно-кишечном просвете микроорганизмы становятся доступными для эффекторного органа и клеток иммунной системы. Могут ли твердые, нерастворимые частицы из просвета кишечника проникнуть в организм?
Эта постановка вопроса содержит один из аспектов, могут ли бактерии в неизменном виде (живыми?) выдержать кислые условия желудочного сока. Голдин и сотрудники (1992г.) подтвердили, что лактобациллы прошли через желудочно-кишечный тракт всех исследованных лиц, которые орально принимали бактерии, и остались живыми. Исследования in-vitro бактерий в желудочном соке показали, что они переживают до определённого уровня pH от 3 до минимально 4 часов без ограничений; только уровень pH от 1 и ниже ухудшали степень их существования. Из этих результатов обследования можно сделать вывод, что энтерококки, которые известны как более устойчивые, чем лактобациллы, пройдут через желудок также в неповрежденном виде.
На этот вопрос перехода более твердых частиц из просвета кишечника в кровь уже в 1843 году положительно ответил профессор Густав Хербст, профессор медицины из Гёттингена, который вводил собаке крахмальную суспензию и обнаружил 3 часа спустя наличие в крови животного неизменённые частицы крахмала. Транспортировка более твердых корпускул (частиц) через эпителий кишечника, откуда они из стромы лимфо-сосудистой системы поступают в кровь, называется с тех пор "осенним эффектом". Фолькхаймер (1964г.) подтвердил эти процессы с другими модельными частицами на подопытных животных и также на людях. Орально применяемые поливинилхлоридные шарики величиной 5 - 110 μm регулярно находились в периферической крови размером до 70 μm. Тот же результат исследования описывает Фолькхаймер в отношении других модельных частиц этого размера, таких как клетки растений (измельченные съедобные грибы, споры, ликоподиум), мука (крупинки кукурузного, картофельного, пшеничного крахмала), измельчённые в порошок мышечные волокна, Diatomeen (двухатомные?), дрожжи и пыльца. Эти результаты Фольксхаймера позже подтвердились Шлевинским (1971г.). Нужно исходить, таким образом, из того, что поступающие вместе с питанием или орально применяемые в целях терапии бактерии (размер: около 1 μm) попадают также и в кишечную строму и там, с одной стороны, встречаются с иммуно-компетентными эпителиальными дендритными клетками и макрофагами, и с другой стороны, транспортируются через лимфатическую жидкость в кровь. Здесь они имеют доступ к периферическим лимфатическим органам (лимфатические узлы, селезенка).
Кишечник - это особенно богатая лимфатическими сосудами область организма. Лимфа направляется через Cisterna chyli в Ductus thoraci (проток ?), который является одним из основных лимфатических сосудов человеческого организма наряду с Ductus lymphaticus dexter, который снабжает правую верхнюю половину организма.
Какие лимфатические органы являются близко расположенными к кишечнику? Под эпителием кишечника находится слой рыхлой соединительной ткани, Lamina propria, которая представляет собой трехмерную сеть из фибробластов и волокон. Ячейки этой сети наполнены основной субстанцией и клетками - гистиоцитами, моноцитами, клетками плазмы, тучными клетки, эозинофилами и особенно лимфоцитами. Преимущественно во время инфекции в некоторых местах так плотно скапливаются свободные лимфоциты, что их определяют, как диффузную лимфатическую ткань. Пищеварительный тракт содержит второе плотное скопление лимфоцитов в подслизистом слое Tela, рыхлой соединительной ткани, которая является богатой на большие кровяные и лимфатические сосуды, нервы и жировые клетки. Lamina propria и подслизистый слой Tela кишечника разделяются с помощью тонкого слоя гладкой мускулатуры. В Lamina propria пищеварительного тракта, а также и в подслизистом слое Tela кишечника кроме лимфатических фолликулов встречаются лимфоциты, которые формируются в плотный шар и в основном распространяются через сеть дренажных лимфатических капилляров. Гистологи определили, что кишечник здорового ребёнка содержит около 15 000 фолликулов. Некоторые группы лимфатических фолликулов имеют особые названия: миндалины, бляшки Peyersche и фолликул аппендикса. Бляшки Peyersche находятся в противоположной брыжейке стенке подвздошной кишки. Соответственно около 20 фолликулов образуют «бляшку» и в кишечнике имеется 20-30 бляшек. Диффузная лимфатическая ткань Lamina propria, бляшки Peyersche, изолированные лимфатические фолликулы, аппендикс, а также миндалины и лимфатические узлы брыжейки относятся к системе, связанной со слизистой оболочкой. Слизистые поверхности являются самыми большими участками организма, с которыми контактируют антигены, будь то питательные частицы, микробы, токсины, паразиты или аллергены. Общая величина системы, связанной со слизистой оболочкой, превосходит сумму всех других лимфатических органов.
Чтобы стимулировать региональный иммунитет, антиген должен достичь определённого места слизистой поверхности, проникнуть через эпителий и с помощью макрофагов войти в субэпителиальные ткани. При этом пассаже возможно, но не обязательно, чтобы все частицы принимали в этом участие. Очевидно, убитые частицы с помощью секреторных субстанций частично расщепляются и некоторые из этих продуктов расщепления движутся дальше через барьер. В этот момент возникает вопрос, какие частицы антигена являются важными для стимуляции иммунной системы. Попадающий в верхний слой слизистой оболочки антиген должен пройти через эпителий, чтобы достичь лимфатической ткани Lamina propria. В кишечнике задача проникновения ставится перед М-клетками, так их обозначают, потому что у них имеются микроскладки вместо микроворсинок, и потому что они в отличие от соседствующих цилиндрических клеток - плоские (мембранные). С противоположной стороны стенки кишечника плотно располагаются лимфоциты на М-клетках и частично образуют в них свод (выпуклость). М-клетки и клетки абсорбирующего эпителия связаны друг с другом очень тесно. Поскольку «тесные связи» также связывают между собой и абсорбирующие клетки, то никакой материал не может пройти между этими клетками. М-клетки связывают антиген со стороны просвета кишечника, затем эндоцитируют (вводят в клетку) его, транспортируют везикулу на противоположную сторону и экзоцитируют (выводят из клетки), причём они высвобождают антиген для лимфоцитов (Оуэн, 1977г.) Транспортировка через клетки, очевидно, не повреждает антиген: он выделяется в ненарушенном виде и имеет такую же форму, как до попадания в М-клетки.
М-клетки транспортируют материал в обоих направлениях. Например, было проведено наблюдение за лимфоцитами, которые посредством диапедеза перемещались через М-клетки и затем попадали в кишечный просвет. Большинство лимфоцитов, которых обнаруживают на поверхности слизистой оболочки кишечника, могут туда попасть таким способом.
Хотя М-клетки транспортируют антигены к лимфоцитам, однако, они не могут сами представить антигены (им не хватает молекул МНС-класс-2) и они не в состоянии процессировать (обрабатывать?) антигены. Другие клетки лимфоидной ткани, которая связана со слизистой оболочкой, очевидно, это дендритные клетки, должны взять на себя эту функцию. Антиген представлен в дренажных лимфатических узлах Т-лимфоцитов, но, кроме того, он также воспринимается и В-клетками, вследствие чего инициируется регионально (т.е. в определённом месте) как клеточный, так и гуморальный иммунный ответ.
Какие компоненты микроорганизмов отвечают за их иммуностимулирующее действие?
Уже давно известно, что поверхностные структуры бактерий отвечают за их иммуномодулирующее действие. Бактериальный липополисахарид является главным компонентом клеточной стенки грамм-негативных бактерий и сильным, с широким спектром действия иммуностимулятором. Липополисахарид также и в изолированной форме активирует макрофаги и инициирует выпуск цитокинов этих клеток и нейтрофилов, это митоген В-клеток, он активирует комплементный каскад (Линн и Голенбок, 1992г.)
Во
время разработки вакцин против бактериальных инфекций в недавнее время очень изящно демонстрировалось значение
отдельных бактериальных протеинов для успеха прививки. Эти описанные позже
результаты исследования подчеркивают, что нет необходимости в целом
микроорганизме, чтобы вызвать иммунный ответ, а достаточно отвечающих за это иммунодоминантных протеинов и протеиновых
зон. Из этого следует, что также в пищеварительном тракте частично
расщепляемые микроорганизмы могут оказывать иммуностимулирующее действие до тех
пор, пока будет оставаться их иммуногенный эпитоп. Эти вопросы обсуждались в
Все эти доклады свидетельствуют о том, что для вызова иммунного ответа с помощью микроорганизма и для успеха микробиологической терапии прямой контакт всего микроорганизма с иммунными клетками не обязательно является необходимым, а достаточно иммуногенных эпитопов организма для стимуляции иммунитета. Дополнительно морфология кишечника предлагает микроворсинки с выше описанными М-клетками, гарантию того, что микробы в неизмененном виде смогут достичь иммунологически активные клетки интестинального тракта.
Путём клинических исследований чётко подтверждалось, как достигалось, с одной стороны, улучшение клинических результатов и с другой стороны, повышение важных иммунологических параметров пациентов с диагнозом хронический тонзиллит, принимавших орально Streptococcus feacalis (Руш и другие, 1986г.) Иммуномодуляция, которая проявлялась в сниженном через анти-E. feacalis уровне иммуноглобулина у принимавших орально Streptococcus feacalis здоровых пациентов (Янсен и другие, 1993г.), подтверждает эффективность равно как препарата, так и метода его орального применения. Из этого можно сделать вывод, что транспортировка бактерий E. feacalis через желудочно-кишечный тракт является беспрепятственной.
