Рафт за книги на NCBI. Услуга на Националната медицинска библиотека, Национални здравни институти.

лигавицата

Rao JN, Wang JY. Регулиране на стомашно-чревния растеж на лигавицата. Сан Рафаел (Калифорния): Morgan & Claypool Life Sciences; 2010 г.

Регулиране на стомашно-чревния растеж на лигавицата.

GI епителът е критично разположен на границата между тялото и околната среда. Този интерфейс действа като мироопазваща сила, разположена между две противоположни армии и трябва да успокои местната среда, за да предотврати избухването на конфликт. Както подобава на роля, изискваща висока степен на такт и сръчност, GI епителът включва набор от стратегии за улесняване на мирната комуникация между луминалното съдържание, включително хранителни вещества и микроби и системата за обновяване на лигавицата, като по този начин запазва тъканната си хомеостаза. По време на гладуването тънкочревната лигавица бързо атрофира, като се отбелязва намаляване на клетъчната пролиферация в рамките на часове след изтеглянето на храна [235]. Това инхибиране на растежа на лигавицата на стомашно-чревния тракт възниква дори когато цялостното хранително състояние на животните се поддържа чрез пълно парентерално хранене (TPN).

СВЕТОВНИ ФАКТОРИ

Луминалните фактори включват различни хранителни вещества, секрети и други основни компоненти в диетата или произведени в лумена на стомашно-чревния тракт, за които е известно, че функционират физиологично, за да стимулират растежа на лигавицата на червата (Фигура 11). Натрупаха се множество доказателства и категорично предполага, че луминалните фактори са основният стимул за растежа на GI [27, 242, 243]. Първоначално Dowling [244] предлага „луминално хранене“ като основен регулатор на растежа на лигавицата на GI, който се получава от абсорбиращите ентероцити от абсорбираните хранителни вещества. По-късно Рикен и Менге [245] го определят като „присъствие на хранителен материал в лумена“ и предлагат, че „това не означава, че хранителните вещества трябва да се абсорбират, за да имат ефект“. По-късно определение за луминално хранене включва пряко въздействие на хранителните вещества, луминалните растежни фактори и освобождаването на трофични хормони от погълнатите хранителни вещества. Преди почти две десетилетия, отличен преглед, публикуван от Джонсън [27] относно регулирането на растежа на лигавицата на стомашно-чревния тракт, подчертава ролята на храненето на лумина в регулирането на растежа на лигавицата на червата при физиологични условия и той също така назовава тези луминални хранителни вещества и растежни фактори като „местни хранене “, за да се избегне объркване сред научната общност.

ФИГУРА 11

Хранителни адаптивни реакции на чревната лигавица. Адаптиране към храненето и луминалните фактори чрез аспекти на развитието и метаболитно обучение. Използва се с разрешение от Horm Metab Res 38: стр. 452–4, 2006.

Въпреки това епителните клетки на тънките черва са способни да включват орално приложени аминокиселини в протеини [253]. Hirschfield и Kern [254] предполагат, че аминокиселините, получени от лумина, са важни за храненето на лигавицата на тънките черва по време на лишаване от протеини. Проучвания при парентерално хранени плъхове показват, че вливането на относително ниски концентрации на аминокиселини (> 5%) стимулира растежа на чревната лигавица в по-голяма степен, отколкото изотоничния физиологичен разтвор или изокалоричната декстроза. Този процес беше допълнително очертан, когато се вливаха отделни аминокиселини и всяка аминокиселина имаше своя специфичен трофичен потенциал. От различните проучвания става ясно, че хистидинът е по-добър стимулатор на растежа на лигавицата на стомашно-чревния тракт, отколкото валин или глицин в тънките черва [236]. Наскоро вниманието беше насочено към ролята на аминокиселината глутамин в растежа на тънките черва и ние обсъждаме значението на глутамина в следващия раздел в тази глава.

МИКРОБИ В ЗДРАВЕОПАЗВАНЕТО И МУКОЗАЛНИЯ РАСТЕЖ

Лигавицата на GI е в непрекъснат контакт с прокариотни символи. Доскоро беше признато, че микробите, присъстващи в лумена на червата, оказват влияние върху здравето и функциите на стомашно-чревния тракт, включително регулирането на растежа на лигавицата на стомашно-чревния тракт [241,261]. Епителните клетки, покриващи червата, функционират, за да предпазят бактериите от нахлуване в тялото, но те също имат взаимноизгодни взаимоотношения с тази чревна флора, наречена общо „микробиота“ или „микрофлора“, които регулират голямо разнообразие от физиологични функции на червата ( Фигура 12). Пребиотиците са неразграждащи храни, способни да стимулират селективно растежа и/или активността на ограничен брой бактерии на дебелото черво, където пробиотиците се определят като живи микроорганизми, които при прием в адекватни количества дават полза за здравето на гостоприемника [241, 261], включително стомашна жлъчка и панкреатични секрети, прикрепват се към епителните клетки и се колонизират в червата, а също така осигуряват същите полезни функции и дейности, които са се развили от нормалната чревна микробиота [262].

ФИГУРА 12

Предпочитани места за коменсално/пробиотично взаимодействие с червата. Цекумът/възходящото дебело черво е „биореактор” с най-голямо количество бактерии, метаболитна активност и ферментация на мастни киселини с къса верига (SCFA). Концентрация на SCFA (повече.)

ХРАНИТЕЛНИ ДОБАВКИ

Въпреки това, има някои противоречиви доказателства за ролята на глутаминовите добавки в растежа на лигавицата на стомашно-чревния тракт. Съобщава се, че пероралното добавяне на глутамин само по себе си не индуцира в достатъчна степен протеинов синтез в йеюналната лигавица на недохранени плъхове, независимо от общия прием на храна или наличието или отсъствието на добавки с глутамин [282]. Наскоро Shyntum et al. [283] съобщават, че хранителните добавки със сярна аминокиселина стимулират скоростта на растеж на илеалната лигавица след масивна резекция на тънките черва при плъхове. В това проучване те наблюдават, че резецирани и добавени със сярна аминокиселина плъхове показват повишена адаптация на илеума, както се посочва от увеличаването на мокрото тегло с пълна дебелина, ДНК, съдържанието на протеини и дълбочината и височината на вилозите на лигавицата. Въпреки това отрицателно наблюдение, по-специално експериментално състояние, възникващите резултати показват, че добавките с глутамин са важни за поддържане на нормална лигавична архитектура, включително плътни връзки.

Други важни хранителни добавки са водоразтворимите и мастноразтворими витамини, които са от съществено значение за растежа на чревните епителни клетки и пролиферацията на епителните клетки [284,285]. Сред тях витамин А и неговите биоактивни метаболити (ретиноева киселина) се характеризират добре като важни агенти, които модулират различни GI физиологични функции, включително растеж на лигавицата и клетъчна пролиферация. Uni et al. [286] установи, че дефицитът на витамин А пречи на нормалния темп на растеж при пилетата. Намаленият витамин А променя функционалността на тънките черва чрез намаляване на пролиферацията и узряването на епителните клетки. Подобни находки се наблюдават и при плъхове и показват, че дефицитът на витамин А модифицира процесите на съзряване и диференциация на лигавицата на тънките черва [287]. В проучване, проведено върху телета, които са били допълнени с витамин А, съотношенията на височините на вилуса в илеума и височината на вилусите към дълбочината на криптата в йеюнума се подобряват в сравнение с тези от контролните животни. Освен това витамин D, витамин С и рибофлавин в хранителните добавки също имат сходни благоприятни ефекти върху растежа на лигавицата на стомашно-чревния тракт и хомеостазата на епителната тъкан [284–288].

Няколко проучвания също показват значението на хранителните нуклеотиди за регулирането на растежа и развитието на лигавицата на стомашно-чревния тракт [289,290]. Установено е, че екзогенното добавяне на нуклеотиди има благоприятен ефект върху чревния растеж след парентерално добавяне. Мокрото тегло на йеюналната лигавица и съдържанието на общ протеин и ДНК са по-високи при плъховете, допълнени със смес от нуклеотид и нуклеозиди, отколкото наблюдаваните при плъховете, хранени само с парентерален разтвор. Морфометричният анализ показа, че има значително увеличаване на височината на вилозите след добавяне на нуклеинова киселина, подкрепящо схващането, че хранителните нуклеотиди също са от решаващо значение за нормалния растеж и функции на лигавичните клетки.

Доказано е също, че добавките на натриев бутират засилват растежа на лигавицата на стомашно-чревния тракт и подобряват няколко показателя на стомашно-чревни биологични функции при прасенца след отбиване [291]. В допълнение, различни минерали, като цинк, магнезий и калий, в хранителните добавки също влияят на физиологичните функции на червата и показват благоприятното въздействие върху растежа на чревната лигавица [292–294].