ПРОБИОТИКИ и ИММУНИТЕТ

КИШЕЧНАЯ МИКРОФЛОРА (МИКРОБИОМ), ПРОБИОТИКИ И ИММУНИТЕТ

Общую информацию см. тут:

ВЛИЯНИЕ ПРОБИОТИКОВ НА ИММУННУЮ СИСТЕМУ

Иммунитет - основные понятия. Об иммунитете написано многое, но важно запомнить, что понятие «иммунитет» неразрывно с понятием «иммунная система», «органы иммунной системы» и «клетки иммунной системы».

Иммунитет (лат. immunitas — освобождение, избавление от чего-либо) — это способность иммунной системы избавлять организм от генетически чужеродных объектов.

Иммунная система — система органов, существующая у позвоночных животных и объединяющая органы и ткани, которые защищают организм от заболеваний, идентифицируя и уничтожая опухолевые клетки и патогены.

К органам иммунной системы относятся: красный костный мозг, тимус, селезёнка, лимфатические узлы.

Иммунная система представлена лимфоидными клетками, мононуклеарными фагоцитами и гранулоцитами. Главным элементом иммунной системы являются лимфоидные клетки.

---

В последнее десятилетие исследователи усердно изучали виляние бактерий на иммунную систему в пищеварительном отделе — доме для большинства бактерий-симбионтов человека и прочих млекопитающих. Удалось установить, что дисбаланс между дружественными и откровенно патогенными бактериями приводит к резкому повышению количества иммунных клеток, ответственных за воспалительную реакцию.

Сегодня уже нет сомнений, что благоприятное воздействие на структуру и функции кишечной микрофлоры и, соответственно, на секрецию ей факторов, регулирующих множество воспалительных и метаболических путей, может стать эффективным способом увеличения продолжительности жизни и улучшения самочувствия человека.

Кишечная микрофлора вырабатывает особые молекулы, помогающие делению и дифференциации регуляторных T-клеток (а регуляторные Т-клетки играют важную роль в контроле воспаления и аутоиммунных реакций). Выявлена сильная взаимосвязь между диетой и составом микрофлоры, и между составом микрофлоры и заболеваемостью, а также уровнем воспаления (см. рис.1)

Рис. 1 - Влияние микрофлоры на иммунитет и воспаление

• Во-первых, кишечная микробиота продуцирует короткоцепочечные жирные кислоты (short-chain fatty acid, SCFA), которые способствуют делению и поддержанию регуляторных Т-клеток. SCFA также стимулируют выработку слизи бокаловидными клетками; усиливают целостность эпителиального барьера.

• Во-вторых, нормальная микрофлора вытесняет патогенные бактерии, не давая им размножаться.

• В-третьих, сегментированные филаментные бактерии способствуют развитию T-хелперов 17, участвующих в защите от внеклеточных патогенов.

Одновременно накапливались данные о том, что влияние бактерий-симбионтов не ограничивается лишь кишечником, а может распространяться и на другие органы. Бактерии способны активировать белковые комплексы, запускающие воспалительные реакции при вторжении различных патогенов в различные части организма. Тем самым стимулируется созревание белков иммунного ответа, которые подают сигналы иммунным клеткам о том, что им нужно отправляться в ТЕ или ИНЫЕ органы.

РОЛЬ КИШЕЧНИКА В ИММУННОЙ ЗАЩИТЕ ОРГАНИЗМА

 

ФУНКЦИИ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ КИШЕЧНИКА

Нормальная микробная флора является одним из первых барьеров на пути бактерий, попадающих в кишечник. Она стимулирует гуморальное и клеточное звено местной иммунной защиты организма. При взаимодействии с Toll-подобными рецепторами запускается синтез различного типа цитокинов. В содержимом кишечника увеличивается уровень секреторного LgA и определяется наличие различного типа цитокинов, обеспечивающих местную иммунную защиту, в формировании которой существенную роль играет нормальная микрофлора [Бондаренко В.М., Лиходед В.Г., 2009].

Именно микрофлора кишечного тракта (кишечный микробиом) принимает активное участие в созревании клеток иммунной системы, 70-80% из которых находятся в кишечнике, а также обеспечивает барьерную функцию от патогенных микроорганизмов и стимулирует ответную иммунную реакцию... Помимо продукции незаменимых аминокислот, органических кислот, различных витаминов и ферментов, кишечные бактерии (пробиотики) синтезируют интерфероностимулирующие и иммуномодулирующие вещества. Известно, что в желудочно-кишечном тракте сосредоточено более 2/3 всех иммунных клеток организма человека. 

Основной функцией иммунной системы кишечника является защита от проникновения бактерий в кровь. Вторая важная функция – это непосредственое устранение патогенных бактерий, вызывающих различные заболевания.

Все это обеспечивается двумя механизмами: врождённым иммунитетом (наследуется ребенком от матери, люди с рождения имеют в крови антитела) и приобретённым иммунитетом (появляется после попадания в кровь чужеродных белков, например, после перенесения инфекционного заболевания).

Приобретенный иммунитет может быть: 1. Активный: формируется за счет антител, образовавшихся после перенесенного заболевания; возникает после проведения профилактической вакцинации (введение ослабленных или убитых микроорганизмов, или их измененных токсинов, с целью формирования иммунного ответа). 2. Пассивный: иммунитет у плода и новорожденного ребенка, которому были переданы материнские антитела внутриутробно, или при грудном вскармливании; возникает после того, как была сделана прививка готовых иммуноглобулинов против конкретного заболевания.

Рис. 2 - Виды иммунитета

При контакте с болезнетворными микроорганизмами (патогенами) происходит стимуляция иммунной защиты организма. Микрофлора кишечника (или по другому, кишечный микробиом) воздействуют на специфические скопления лимфоидной ткани. Благодаря этому происходит стимуляция гуморального и клеточного иммунного ответа.

Прим.: Иммунный ответ — это сложная многокомпонентная, кооперативная реакция иммунной системы организма, индуцированная антигеном, уже распознанным как чужеродный, и направленная на его элиминацию. Явление иммунного ответа лежит в основе иммунитета.

СПЕЦИФИЧЕСКИЙ ИММУНИТЕТ

1. ГУМОРАЛЬНЫЙ ИММУНИТЕТ

Гуморальным иммунитетом называется та часть иммунной системы, которая осуществляет свою функцию в жидких средах человеческого тела. Здесь действуют специфические антитела, также называемые иммуноглобулинами, - белковые молекулы, которые продуцируются и высвобождаются плазматическими клетками и действуют в кровяном и лимфатическом потоках. Т.е. работа антител против патогенов происходит в крови, межтканевых жидкостях и на поверхности слизистых оболочек.

Этот механизм иммунитета проявляется при образовании антител к антигенам – чужеродным химическим веществам, а также микробным клеткам. Основополагающую роль в гуморальном иммунитете берут на себя В-лимфоциты. Именно они распознают чужеродные структуры в организме, а потом вырабатывают на них антитела – специфические вещества белковой природы, которые еще называют иммуноглобулинами.

Антитела (иммуноглобулины, ИГ, Ig), которые вырабатываются, исключительно специфичны, то есть взаимодействовать они могут только с теми чужеродными частицами, которые вызвали образование этих антител.

Иммуноглобулины (Ig) находятся в крови (сывороточные), на поверхности иммунокомпетентных клеток (поверхностные), а также в секретах желудочно-кишечного тракта, слезной жидкости, грудном молоке (секреторные иммуноглобулины). Кроме того, что антитела высоко специфичны, у них есть еще и другие биологические характеристики. Они имеют один или несколько активных центров, которыми взаимодействуют с антигенами. Чаще их два и больше.

Прим.: Антиген (англ. antigen от antibody-generator — «производитель антител») — любое вещество, которое организм рассматривает как чужеродное или потенциально опасное и против которого организм обычно начинает вырабатывать собственные антитела (иммунный ответ).

Прочность связи активный центр антитела – антиген зависит от пространственной структуры веществ, вступающих в связи (т.е. антитела и антигена), а также количества активных центров у одного иммуноглобулина. С одним антигеном могут связываться сразу несколько антител.

У иммуноглобулинов существует своя классификация с помощью латинских букв. В соответствии с ней иммуноглобулины подразделяются на Ig G, Ig M, Ig A, Ig D и Ig E. Они отличаются по структуре и функциям. Одни антитела появляются сразу после инфицирования, а другие – позже.

Комплекс антиген-антитело активизирует систему комплемента (белковой субстанции), что способствует дальнейшему поглощению фагоцитами микробных клеток.

За счет антител формируется иммунитет после перенесенных инфекций, а также после вакцинации. Они способствуют нейтрализации токсинов, попадающих в организм. У вирусов антитела блокируют рецепторы, препятствуя поглощению их клетками организма. Антитела участвуют в опсонизации («смачивании микробов»), благодаря чему антигены легче заглатываются и перевариваются макрофагами.

2. КЛЕТОЧНЫЙ ИММУНИТЕТ

Клеточный иммунитет — это такой тип иммунного ответа, в котором не участвуют ни антитела, ни система комплемента. В процессе клеточного иммунитета активируются макрофаги, натуральные киллеры, антиген-специфичные цитотоксические Т-лимфоциты, и в ответ на антиген выделяются цитокины.

Как было уже сказано, клеточный иммунитет осуществляется за счет иммунокомпетентных клеток. Это Т-лимфоциты и фагоциты. И если защита от бактерий организма происходит, в основном, за счет гуморального механизма, то противовирусная, противогрибковая, а также противоопухолевая защита – за счет клеточных механизмов иммунитета.

• Т-лимфоциты подразделяются на три класса:
• Т-киллеры (непосредственно контактируют с чужеродной клеткой или поврежденными клетками собственного организма и разрушают их)
• Т-хелперы (вырабатывают цитокины и интерферон, которые затем активизируют макрофаги)
• Т-супрессоры (контролируют силу иммунного ответа, его продолжительность)

  Как видим, клеточный и гуморальный иммунитеты между собой связаны.

Клеточный иммунитет, кроме противогрибкового, противовирусного и противоопухолевого иммунитета, обеспечивает защиту организма от внутриклеточных паразитов, а также участвует в отторжениях чужеродных тканей (при трансплантациях) и в аллергических реакциях замедленного типа.

Вторая группа иммунокомпетентных клеток, участвующих в клеточных иммунных реакциях, – это фагоциты. Фактически, это лейкоциты разных видов, которые находятся либо в крови (циркулирующие фагоциты), либо в тканях (тканевые фагоциты). В крови циркулируют гранулоциты (нейтрофилы, базофилы, эозинофилы) и моноциты. Тканевые фагоциты находятся в соединительной ткани, селезенке, лимфоузлах, легких, эндокринных клетках поджелудочной железы и др.

Процесс уничтожения антигена фагоцитами называется фагоцитоз. Он крайне важен для обеспечения иммунной защиты организма (см. видео - "Фагоцитоз").

Фагоцитоз проходит поэтапно:

1. Хемотаксис. Фагоциты направляются к антигену. Этому могут способствовать определенные компоненты комплемента, некоторые лейкотриены, а также продукты, выделяемые патогенными микробами.
2. Адгезия (приклеивание) фагоцитов-макрофагов к эндотелию сосудов.
3. Проход фагоцитов через стенку сосудов и выход за его пределы
4. Опсонизация. Антитела обволакивают поверхность чужеродной частицы, им помогают компоненты комплемента. Это облегчает поглощение фагоцитами антигена. Потом фагоцит прикрепляется к антигену.
5. Собственно фагоцитоз. Чужеродная частица поглощается фагоцитом: вначале образуется фагосома – специфическая вакуоля, которая потом соединяется с лизосомой, где находятся лизосомальные ферменты, переваривающие антиген).
6. Активизация процессов метаболизма в фагоците, способствующая осуществлению фагоцитоза. 
7. Разрушение антигена.

Процесс фагоцитоза может быть завершенным и незавершенным.

В первом случае антиген фагоцитируется успешно и полностью, во втором – нет. Незавершенностью фагоцитоза пользуются некоторые патогенные микроорганизмы в своих целях (гонококки, микобактерии туберкулеза). См. видео: Фагоцитоз

Иммунитет и иммуноглобулины у детей

Думается, что тему пробиотиков и иммунитета целесообразнее рассмотреть применительно к маленьким детям, т.к. они являются наиболее уязвимыми к влиянию негативных факторов окружающей среды.

Особенности иммунитета у плода и грудного ребенка: внутриутробно ребенок не сталкивается с микроорганизмами, поэтому собственная иммунная система у него - практически неактивна; во время беременности от матери к ребенку могут попадать только иммуноглобулины класса G, беспрепятственно проникающие через плаценту из-за своего маленького размера; выявление в сыворотке крови плода или новорожденного ребенка иммуноглобулинов класса М свидетельствует о внутриутробной инфекции. Часто ее вызывает цитомегаловирус (симптомы заболевания: насморк, повышение температуры, увеличение лимфоузлов, поражение печени и селезенки, и другие); приобретенные от матери иммуноглобулины в крови грудного ребенка сохраняются около 6 месяцев, защищая его от различных заболеваний, поэтому при отсутствии патологии иммунной системы в это время дети практически не болеют.

Во время естественного вскармливания ребенок получает от матери иммуноглобулины класса IgA с грудным молоком, обеспечивающие дополнительную защиту организма ребенка. Именно поэтому, дети лишенные грудного вскармливания особенно нуждаются во внешней помощи организму в становлении иммунной защиты. Такой помощью являются пробиотики, соответствующие нормальной микрофлоре здорового ребенка на грудном вскармливании.

Следует отметить, что дети, рожденные в результате кесарева сечения более уязвимы, поскольку в процессе родов не получают бактерий, находящихся в родовых путях матери. Были проведены исследования, в результате которых было установлено, что у детей, получавших в течении шести недель пробиотики (в частности, бифидобактерии), была отмечена повышенная концентрация секреторного иммуноглобулина, против ротавируса, и анти-вирус полиомиелита-специфического иммуноглобулина A (IgA). Фекальные образцы детей, рожденных кесаревым сечением и получавших пробиотики, в отличие от неполучавших, показали значительно (!) повышенный иммунитет. Кроме того в кале этих детей содержалось гораздо меньше бактерий, которые при определенных обстоятельствах могут вызывать серьезные заболевания…

Окончательное формирование иммунной системы у ребенка заканчивается только к семи годам

Отличительными особенностями иммунитета детей являются:

1. Недостаточная способность к фагоцитозу (поглощению и разрушению клеток болезнетворных микроорганизмов фагоцитами человека). 2. Низкая продукция интерферонов (белков, осуществляющих неспецифическую защиту против вирусов). 3. Снижение количества иммуноглобулинов всех классов (например, для иммуноглобулина Е норма у детей более низкая, чем у взрослых). Поэтому естественно, что в процессе становления иммунной системы организма ребенок часто болеет. Именно поэтому, благодаря проведенным в последнее время многочисленнм клиническим исследованиям, широкое применение и пробиотических продуктов функионального питания (пробиотиков) наряду с общепринятыми закаливанием, плаванием и свежим воздухом, рассматривается сегодня в практическом здравоохранении как обязательный фактор укрепления иммунитета детей посредством модулирования их иммунной системы.

Дополнительно см.:

См. также:

• Е.М. Булатова и соавт. Пробиотики: клинические и диетологические аспекты применения / Педиатрия. - 2010. Том 8, № 3 – С.84-90

• Д.А. Каштанова и соавт. Участие микробиоты кишечника человека в процессах хронического системного воспаления / Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. - 2015. Том 17, № 4 – С.317-310

О механизмах влияния кишечной микрофлоры на становление иммунного ответа у новорожденных и о модулировании иммунной системы пробиотиками см. подробнее на стр. Пробиотики и грудные дети.

**********************************************************************************

ПО ДАННОЙ ТЕМЕ СМ. ТАКЖЕ:

Иммуномодулирующее действие пропионовокислых бактерий

Влияние пробиотиков на иммунную систему

Иммунитет, ожирение и кишечный микробиом

Дополнительно:

Эффекты воздействия пробиотиков на организм человека можно условно разделить на три большие группы (табл.1). Как видно из таблицы 1, положительные функции пробиотиков для организма человека в значительной степени заключаются именно в иммуноторопном действии данных микроорганизмов:

Таблица 1. Эффекты действия пробиотиков (проф. Минушкин О.Н., д.м.н. Ардатская М.Д.)

Дополнительно см.:

• Микробиом кишечника направляет иммунную систему на борьбу с раком 02.04.2019
• Иммунная реакция младенцев на отлучение от груди 24.03.2019
• Интерлейкин-10 защищает кишечник от паразитов 02.02.2019
• Микробиом регулирует иммунитет настройкой синтеза ретиноевой кислоты
• Иммунотропная активность пропионовокислых бактерий
• Иммуномодулирующее воздействие синбиотиков у детей младшего возраста
• Синбиотики в профилактике и лечении атопического дерматита
• Микрофлора кишечника и ответ на вакцинацию у детей раннего возраста
• Пробиотики снижают риск развития атопической экземы
• Микробиота и травма спинного мозга
• Микрофлора обучает иммунитет
• Пробиотики как противовирусные средства
• Как кишечный микробиом влияет на метаболизм через иммунную систему
• Микрофлора и аутоиммунные заболевания

На заметку:

Микробиота кишечнеика и управление иммунной системой

Видео из цикла передач "Вопрос науки" (Телеканал Россия 24)

Будьте здоровы!

ССЫЛКИ К РАЗДЕЛУ О ПРЕПАРАТАХ ПРОБИОТИКАХ

1. ПРОБИОТИКИ
2. ДОМАШНИЕ ЗАКВАСКИ
3. БИФИКАРДИО
4. КОНЦЕНТРАТ БИФИДОБАКТЕРИЙ ЖИДКИЙ
5. ПРОПИОНИКС
6. ЙОДПРОПИОНИКС
7. СЕЛЕНПРОПИОНИКС
8. БИФИДОБАКТЕРИИ
9. ПРОПИОНОВОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ
10. ПРОБИОТИКИ И ПРЕБИОТИКИ
11. СИНБИОТИКИ
12. АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА
13. АНТИОКСИДАНТНЫЕ ФЕРМЕНТЫ
14. АНТИМУТАГЕННАЯ АКТИВНОСТЬ
15. МИКРОФЛОРА КИШЕЧНОГО ТРАКТА
16. МИКРОФЛОРА И ФУНКЦИИ МОЗГА
17. ПРОБИОТИКИ И ХОЛЕСТЕРИН
18. ПРОБИОТИКИ ПРОТИВ ОЖИРЕНИЯ
19. МИКРОФЛОРА И САХАРНЫЙ ДИАБЕТ
20. ПРОБИОТИКИ и ИММУНИТЕТ
21. ПРОБИОТИКИ и ГРУДНЫЕ ДЕТИ
22. ДИСБАКТЕРИОЗ
23. МИКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ
24. ПРОБИОТИКИ С ПНЖК
25. ВИТАМИННЫЙ СИНТЕЗ
26. АМИНОКИСЛОТНЫЙ СИНТЕЗ
27. АНТИМИКРОБНЫЕ СВОЙСТВА
28. СИНТЕЗ ЛЕТУЧИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
29. СИНТЕЗ БАКТЕРИОЦИНОВ
30. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ
31. АЛИМЕНТАРНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ
32. ПРОБИОТИКИ ДЛЯ СПОРТСМЕНОВ
33. ПРОИЗВОДСТВО ПРОБИОТИКОВ
34. ЗАКВАСКИ ДЛЯ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
35. НОВОСТИ