После того как пища покидает желудок и попадает в тонкий кишечник, начинается процесс пристеночного пищеварения. Это наиболее тонкий, уязвимый и, можно даже сказать, интимный процесс.
Слизистая оболочка тонкой кишки имеет большую площадь поверхности за счет ворсинчатого строения стенки и является самой длинной по протяженности. Это позволяет действенно масштабировать процесс пристеночного пищеварения для более эффективного всасывания всех необходимых нутриентов. Ключевые процессы происходят не в просвете, а в ворсинках и у кишечной стенки, где в слое слизи обитает постоянная (резидентная) флора – как нормальная, так и условно—патогенная. Здесь происходит расщепление пищи вплоть до мономолекул и их последующее всасывание. На этом уровне обеспечивается взаимодействие между клетками микробиоты, эпителия кишечника и иммунной системы, при нарушении которого могут возникать ухудшения проницаемости кишечного барьера.
Каемки толстой кишки, куда пища попадает после тонкой кишки, более массивные, и сама она крупнее в диаметре. Здесь преобладают другие процессы: формирование каловых масс, «отжим» остатков полезных веществ, желчных кислот, воды, а также сброс клеточного мусора и токсинов из лимфы и стенки кишечника в просвет. Вероятно, в связи с этим фактом в аюрведе и восточной медицине толстая кишка как орган детоксикации занимает значимое место.
Синдром повышенной проницаемости кишечника (СППК)
СППК – это официальный термин, которым пользуются в научной литературе. Обычно можно услышать формулировку «дырявый кишечник», что не совсем корректно, поскольку никаких дыр в кишечнике нет (если мы не рассматриваем крайние случаи эрозий и язв), но есть изменения проницаемости и нарушения клеточных контактов.
Рис. 5. Синдром «дырявого кишечника»
В норме клетки эпителия кишечной стенки плотно связаны между собой белком зонулином. Он создает крепкую сцепку, но при неблагоприятных условиях в просвете ЖКТ и на слизистой оболочке происходят разрывы межклеточных соединений. Нарушение барьерной функции кишечника лежит в основе патогенеза различных аутоиммунных и воспалительных заболеваний, включая синдром раздраженного кишечника, целиакию, аутоиммунный гепатит, сахарный диабет 1—го типа, рассеянный склероз, системную красную волчанку и другие метаболические заболевания.
Проницаемость кишечника – это термин, описывающий способность кишечного барьера к контролю проникновения содержимого, проходящего внутри желудочно-кишечного тракта через эпителий кишечника в лимфу и кровоток. Кишечник легко пропускает некоторые нутриенты, но также выполняет барьерную функцию для сдерживания потенциально опасных химических соединений. Барьер, образованный кишечным эпителием, отделяет внешнюю среду (содержимое просвета кишечника) от организма и является наиболее обширной и важной слизистой поверхностью в теле человека.
Существует два основных вида проницаемости:
– непосредственно через саму клетку проходят определенные электролиты, аминокислоты, сахара, короткоцепочечные жирные кислоты и другие молекулы;
– между клетками кишечного эпителия – это основной путь пассивного потока воды и растворенных веществ через кишечный эпителий. Регуляция зависит от межклеточных плотных соединений и транспорта через межклеточные пространства.
Плотные соединения – это соединительные комплексы, функция которых заключается в предотвращении утечки и герметизации барьера. Плотные соединения связывают цитоскелеты соседних клеток, также выполняя опорную функцию.
Энтероциты – абсорбирующие клетки, составляющие основную массу клеток эпителия кишечника и до 90 % клеток ворсинок и кишечных крипт. Функция энтероцитов не ограничивается всасыванием питательных веществ: они также участвуют в контакте с микробиотой и в регуляции популяций микроорганизмов. Эпителиальная выстилка кишечной стенки непрерывна. Слизистый слой кишечного эпителия ограничивает его от контакта с кишечными бактериями и продуктами их метаболизма в просвете кишечника. Основным компонентом слизи в тонком и толстом кишечнике является муцин, который вырабатывается бокаловидными клетками. Помимо этого, слизистый слой содержит различные активные молекулы, в частности иммуноглобулины А, ферменты и белки, включая лактоферрин.
Нормальная флора в структуре слизистого слоя способствует поддержанию барьерной функции кишечного эпителия. Во-первых, она предотвращает колонизацию слизистой оболочки патогенными микроорганизмами, создавая конкурентную среду. Во-вторых, бактерии кишечной микрофлоры участвуют в регуляции переваривания и абсорбции питательных веществ, служащих источником энергии для эпителиальных клеток. Короткоцепочечные жирные кислоты, синтезируемые кишечными бактериями, служат основным источником энергии для клеток слизистой оболочки толстого кишечника (например, масляная кислота или бутират).
Таким образом, эпителиальные клетки кишечника, слизистый слой и кишечная микробиота составляют физиологический барьер, препятствующий проникновению внешних факторов из содержимого кишечника во внутреннюю среду организма.
Среди неблагоприятных факторов, влияющих на кишечную проницаемость, обычно выделяют синдром избыточного бактериального роста, паразитозы, гипоацидность, хроническое воспаление, избыток кортизола и гистамина, большое количество непереваренной пищи в кишечнике и ее токсичных метаболитов, таких как скатол, индол (метаболиты триптофана в присутствии клостридий), эндотоксины и поллютанты.
На рисунке 5 показаны бактерии, которые проникают через кишечный барьер по межклеточному пути. Таким образом, через ЖКТ могут проникать не только токсичные метаболиты патогенов, но и сами микроорганизмы, что способствует развитию воспаления в локальных органах иммунной системы – брыжеечных лимфатических узлах. На этом уровне происходит обработка микроорганизмов и антигенов лимфоидной тканью. Макрофаги, нейтрофилы, эозинофилы и тучные клетки являются важными регуляторами иммунного ответа и уровня воспаления.
В условиях синдрома повышенной проницаемости кишечника активизируются локальные и общие воспалительные процессы, а также нарастает нагрузка на печень и интоксикация неестественными метаболитами. Это способствует развитию заболеваний, например, болезни Крона, неспецифического язвенного колита, синдрома раздраженного кишечника, а также провоцирует нарушения на оси кишечник – мозг, что негативно сказывается на работе нервной ткани в различных формах. Например, это может выглядеть как расстройство аутистического спектра, депрессия или нейродегенеративный процесс.
Единство нейроиммуноэндокринной регуляции
Пищеварительная система не функционирует сама по себе, она работает в содружестве с другими системами.
Иммунные органы – это брыжеечные лимфоузлы и пейеровы бляшки на слизистой оболочке кишечника.
Эндокринные органы в кишечнике, или так называемая APUD—система, – это энтерохромаффинные клетки. Они активно взаимодействуют с микробиотой, вырабатывают большой пул биологически активных гормоноподобных веществ, среди которых выделяют гастрин, вазоинтестинальный пептид, гистамин, мотилин, соматостатин, секретин, холецистокинин, грелин и другие.
Кишечная, или энтеральная, нервная система – это часть вегетативной нервной системы, которая работает в тесной коммуникации с вагусом (блуждающим нервом). Гормональная регуляция не существует отдельно от нервной, поскольку нервные волокна посылают команду на синтез и выброс любых субстанций, а потом получают соответствующий сигнал от органов и систем в виде ответных реакций. На протяжении всего пищеварительного тракта между слоями кишечной стенки имеются сплетения нервных волокон: ауэрбахово, мейсснерово и подсерозное сплетения. Совместно с вагусом они контролируют буквально каждое движение и выделение любых биоактивных молекул клетками ЖКТ и APUD—системы, таким образом косвенно и прямо сообщаясь с микробиотой.
Микробиом – это еще один участник системы, живой, постоянно меняющийся суперорганизм внутри нас. APUD—система обеспечивает связь между микроорганизмами и организмом человека через химические субстанции. Она контролируется энтеральной нервной системой.
Гистамин
Гистамин – это сигнальная молекула, нейромедиатор, гормоноподобное вещество с широким спектром активностей в организме. Рецепторы гистамина присутствуют в различных органах, особенно в желудочно-кишечном тракте, нервной системе, кровеносных сосудах и иммунных клетках. Они выполняют несколько функций: увеличивают секрецию соляной кислоты в желудке, стимулируют воспалительный каскад реакций, вызывают спазмы бронхов, расширяют кровеносные сосуды (возможно, вызывая отек) и клетки эндотелия, вызывают крапивницу, зуд и покраснения, снижают артериальное давление. Рецепторы гистамина регулируют локомоцию, иначе говоря, тонкие и содружественные движения тела, обеспечивая хорошую координацию, терморегуляцию, эмоции и память, при избытке вызывая беспокойство или забывчивость. Они также имеют высокое сродство с эозинофилами и повышают проницаемость кишечника.
Гистамин синтезируется из аминокислоты – гистидина, который присутствует во многих продуктах питания. Некоторые из этих продуктов содержат готовый гистамин, а другие насыщены бактериями, которые производят гистамин из аминокислоты гистидин.
Продукты, которые содержат гистамин в наибольшей концентрации: сыр, особенно с плесенью; любой алкоголь, особенно игристые вина; шоколад, глютен; цитрусовые и фруктовые соки; ферментированные продукты, включая кисломолочные, квашеную капусту, овощи и соленья; рыба, особенно копченая, консервы; суши; колбасы; маринады; сухофрукты; сырые помидоры; шпинат.
Некоторые продукты могут вызвать увеличение количества гистамина, уже присутствующего в организме: например, вчерашняя еда или продукты, хранившиеся в холодильнике. Орехи и бобы содержат химическое вещество (глутамат), которое может высвобождать дополнительный гистамин при расщеплении в процессе пищеварения.