Одбрамбени системи гастроинтестиналног тракта

Теорија адекватне исхране придаје велики значај одбрамбеним системима организма од продора различитих штетних материја у његову унутрашњу средину. Унос хранљивих материја у гастроинтестинални тракт треба посматрати не само као начин обнављања енергије и пластичних материјала, већ и као алергијску и токсичну агресију. Заиста, исхрана је повезана са опасношћу од продора различитих антигена и токсичних материја у унутрашњу средину организма. Само захваљујући сложеном одбрамбеном систему, негативни аспекти исхране се ефикасно неутралишу.

Пре свега, потребно је напоменути систем, који се још увек означава као механички или пасивни. То подразумева ограничену пропустљивост слузокоже гастроинтестиналног тракта за молекуле растворљиве у води са релативно малом молекулском тежином (мање од 300-500) и непропустљивост за полимере, који укључују протеине, мукополисахариде и друге супстанце са антигеним својствима. Међутим, за ћелије дигестивног апарата током периода постнаталног развоја карактеристична је ендоцитоза, која олакшава улазак макромолекула и страних антигена у унутрашњу средину организма. Постоје докази да су ћелије гастроинтестиналног тракта одраслих организама такође способне да апсорбују велике молекуле, укључујући и несварене. Такве процесе господин Фолкхајмер означава као персорпцију. Поред тога, када храна пролази кроз гастроинтестинални тракт, формира се значајна количина испарљивих масних киселина, од којих неке изазивају токсични ефекат када се апсорбују, док друге изазивају локални иритантни ефекат. Што се тиче ксенобиотика, њихово формирање и апсорпција у гастроинтестиналном тракту варирају у зависности од састава, својстава и контаминације хране.

Постоји неколико других механизама који спречавају улазак токсичних супстанци и антигена из ентералне средине у унутрашњу средину, од којих су два трансформациона. Један од ових механизама повезан је са гликокаликсом, који је непропусан за многе велике молекуле. Изузетак су молекули који се хидролизују ензимима (панкреатична амилаза, липаза, протеазе) адсорбованим у структурама гликокаликса. У том смислу, контакт нераздвојених молекула који изазивају алергијске и токсичне реакције са ћелијском мембраном је отежан, а молекули који се хидролизују губе своја антигена и токсична својства.

Други механизам трансформације одређују ензимски системи локализовани на апикалној мембрани цревних ћелија и врше раздвајање олигомера на мономере способне за апсорпцију. Дакле, ензимски системи гликокаликса и липопротеинске мембране служе као баријера која спречава улазак и контакт великих молекула са мембраном цревних ћелија. Интрацелуларне пептидазе, које смо разматрали као додатну баријеру и као механизам заштите од физиолошки активних једињења, могу играти значајну улогу.

Да би се разумели механизми заштите, важно је напоменути да слузокожа танког црева код људи садржи више од 400.000 плазма ћелија на 1 мм. Поред тога, идентификовано је око 1 милион лимфоцита на 1 цм2 цревне слузокоже ^. Нормално, јејунум садржи од 6 до 40 лимфоцита на 100 епителних ћелија. То значи да у танком цреву, поред епителног слоја који раздваја ентерално и унутрашње окружење тела, постоји и снажан слој леукоцита.

Цревни имуни систем је део имуног система тела и састоји се од неколико различитих одељака. Лимфоцити у овим одељцима имају много сличности са лимфоцитима ванцревног порекла, али такође имају и јединствене карактеристике. Истовремено, популације различитих лимфоцита у танком цреву међусобно делују путем миграције лимфоцита из једног одељка у други.

Лимфно ткиво танког црева чини око 25% целокупне цревне слузокоже. Заступљено је у облику кластера у Пајеровим плочицама и у ламини проприји (појединачни лимфни чворови), као и популацијом расутих лимфоцита локализованих у епителу и у ламини проприји. Слузокожа танког црева садржи макрофаге, Т-, Б- и М-лимфоците, интраепителне лимфоците, циљне ћелије итд.

Имуни механизми могу деловати у шупљини танког црева, на његовој површини и у ламина проприји. Истовремено, цревни лимфоцити се могу ширити у друга ткива и органе, укључујући млечне жлезде, женске гениталне органе, бронхијално лимфно ткиво и учествовати у њиховом имунитету. Оштећење механизама који контролишу имунитет организма и имунолошку осетљивост танког црева на антигене може бити важно у патогенези поремећаја локалног цревног имунитета и у развоју алергијских реакција.

Неимуни и имуни одбрамбени механизми танког црева штите га од страних антигена.

Иако слузокожа дигестивног тракта потенцијално служи као подручје кроз које антигени и токсичне супстанце могу продрети у унутрашњу средину организма, постоји и ефикасан дуплирани одбрамбени систем који укључује и механичке (пасивне) и активне факторе одбране. У овом случају, системи који производе антитела и системи ћелијског имунитета интерагују у цревима. Треба додати да су заштитне функције јетрене баријере, која спроводи апсорпцију токсичних супстанци уз помоћ Купферових ћелија, допуњене системом антитоксичних реакција у епителу танког црева.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Закључци

Откриће општих закона асимилације хранљивих материја, подједнако важећих за најпримитивније и за најразвијеније организме, неизбежно је довело до формирања нове еволуционо образложене теорије, погодне за тумачење процеса асимилације не само човека, већ и других група организама. Теорија адекватне исхране коју смо предложили није модификација класичне, већ представља нову теорију са другачијом аксиоматиком. Истовремено, један од главних постулата класичне теорије, према којем унос и трошење хранљивих материја у организму морају бити уравнотежени, у потпуности је прихваћен новом теоријом.

Према теорији уравнотежене исхране, храна, која је сложене структуре и састоји се од хранљивих материја, баластних материја и, у неким случајевима, токсичних производа, подлеже механичкој, физичко-хемијској и, посебно, ензимској обради. Као резултат тога, корисне компоненте хране се екстрахују и претварају у једињења лишена специфичности врсте, која се апсорбују у танком цреву и обезбеђују телу енергетске и пластичне потребе. (Многи физиолози и биохемичари упоређују овај процес са екстракцијом вредних компоненти из руде.) Од баластних материја, неких елемената дигестивних сокова, ексфолираних ћелија епителног слоја гастроинтестиналног тракта, као и низа отпадних производа бактеријске флоре, делимично користећи хранљиве материје и баласт, формирају се секрети који се избацују из тела. Из ове шеме асимилације хране следе принципи израчунавања количине корисних материја које улазе у тело храном, процене њених предности итд.

Према теорији, адекватна исхрана, као и прелазак из гладног у сито стање, одређени су не само хранљивим материјама, већ и различитим виталним регулаторним једињењима која улазе у унутрашњу средину тела из црева. Таква регулаторна једињења првенствено укључују хормоне које производе бројне ендокрине ћелије гастроинтестиналног тракта, које по броју и разноликости превазилазе цео ендокрини систем тела. Регулаторна једињења такође укључују хормонски сличне факторе као што су деривати хране настали као резултат деловања ензима дигестивног апарата макроорганизма и бактеријске флоре. У неким случајевима није могуће повући јасну границу између регулаторних и токсичних супстанци, а пример тога је хистамин.

Са становишта класичне теорије исхране, микрофлора дигестивног апарата моногастричних организама, укључујући људе (али не и преживаре), није чак ни неутралан, већ штетан атрибут. Са становишта теорије адекватне исхране, бактеријска флора гастроинтестиналног тракта не само код преживара, већ и, очигледно, код свих или велике већине вишећелијских организама је неопходан учесник у асимилацији хране. Сада је утврђено да се током храњења бројних организама не само да долази до екстракције неког корисног дела хране - примарних хранљивих материја - у дигестивном систему, већ и до трансформације различитих компоненти хране под утицајем микрофлоре, као и обогаћивања производима њене виталне активности. Као резултат тога, неискоришћени део хранљивих материја се претвара у активни део ентералне средине, поседујући низ важних својстава.

За сложене организме, праведно је сматрати да су у метаболичком смислу надорганизмички системи у којима домаћин интерагује са одређеном микрофлором. Под утицајем микрофлоре формирају се секундарне хранљиве материје, које су изузетно важне, а у многим случајевима и неопходне. Извор секундарних хранљивих материја су баластне хранљиве супстанце, које учествују у регулацији многих локалних функција организма.

Асимилација хране, према класичној теорији исхране, своди се на ензимску хидролизу њених сложених органских структура и екстракцију једноставних елемената - самих хранљивих материја. Из овога следи низ фундаменталних идеја о препоручљивости обогаћивања хране, односно о одвајању компоненти које садрже хранљиве материје од баласта, као и о коришћењу готових хранљивих материја као прехрамбених производа - финалних производа разградње, погодних за апсорпцију или чак уношење у крв итд. Насупрот томе, према теорији адекватне исхране, не одвија се само разградња хране, већ и припрема хранљивих материја и физиолошки активних супстанци као резултат деловања микрофлоре гастроинтестиналног тракта, посебно на баластне материје. На овај начин се формирају многи витамини, испарљиве масне киселине и есенцијалне аминокиселине, што значајно утиче на потребе организма за прехрамбеним производима који долазе споља. Однос између примарних и секундарних хранљивих материја може значајно да варира у зависности од врсте, па чак и индивидуалних карактеристика микрофлоре. Поред тога, заједно са секундарним хранљивим материјама, под утицајем бактеријске флоре формирају се и токсичне материје, посебно токсични амини. Активност бактеријске флоре, која је обавезна компонента вишећелијских организама, уско је повезана са низом важних карактеристика макроорганизма.

Као што је више пута напоменуто, развој теорије адекватне исхране заснива се на општим биолошким и еволуционим закономерностима, као и на достигнућима низа наука, посебно биологије, хемије, физике и медицине. Заиста, за биолога није изузетно важна само „формула“, већ и технологија било ког процеса, јер се еволуција креће у правцу оптимизације технологије биолошких процеса. У биолошким системима, много тога зависи од технологије процеса, јер је њихова висока ефикасност, а понекад и сама могућност, повезана са имплементацијом одређених међукарика. Недовољна ефикасност њихове имплементације или њихове интеракције ремети функционисање система у целини. Ова идеја објашњава неке фундаменталне разлике између теорија уравнотежене и адекватне исхране. Прва теорија је у суштини одређена уравнотеженом формулом исхране, друга, поред такве формуле, узима у обзир и технологију исхране, односно технологију процеса асимилације хране од стране различитих група организама.

Коначно, теорија адекватне исхране један је од централних елемената интердисциплинарне науке трофологије. Уједињавање многих делова биолошких и медицинских наука који се тичу различитих аспеката асимилације хране од стране биолошких система различите сложености (од ћелија и организама до екосистема и биосфере) у једну науку неопходно је за разумевање фундаменталног јединства природе. Ово је такође важно за карактеризацију процеса интеракције у биосфери заснованих на трофичким везама, односно за разматрање биосфере као трофосфере. Али у не мањој, а можда чак и већој мери, формирање трофологије, укључујући теорију адекватне исхране, је од суштинског значаја за разне медицинске науке, јер су трофика ткива и њени поремећаји, различити проблеми гастроентерологије, теоријски и примењени аспекти науке о исхрани заправо ирационално подељени делови једног заједничког проблема - проблема асимилације хране од стране организама на различитим нивоима еволутивне лествице. Овај проблем треба разматрати са неких јединствених позиција заснованих на ставовима који су опсежнији и дубљи него раније.

Дакле, теорија адекватне исхране је, такорећи, теорија уравнотежене исхране којој су нарасла „биолошка крила“. То значи да је теорија адекватне исхране применљива не само на људе или једну одређену групу животиња, већ и на најразноврсније врсте животиња и, штавише, на све групе организама.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]