Расщепление и всасывание

à Белки расщепляются до аминокислот и олигопептидов (дипептиды, трипептиды, тетрапептиды), поступление которых в энтероцит происходит при помощи мембранных белков-переносчиков. Олигопептиды активно транспортируются через мембрану с помощью Н⁺/олигопептид котранспортёра (PepT1). Аминокислоты поступают через Na⁺-зависимые котранспортёры. Нейтральные, кислые, основные, имино и b-аминокислоты переносятся различными транспортными системами. Для выхода аминокислот из клетки в базолатеральной мембране энтероцита присутствуют Na⁺-зависимые и Na⁺-независимые белки-переносчики.

Целиакия — заболевание, обусловленное повышенной чувствительностью к глютену (белок пшеницы и других зерновых культур), характеризуется атрофией ворсинок тонкой кишки, инфильтрацией плазматическими клетками, лимфоцитами, макрофагами, эозинофилами собственного слоя слизистой оболочки. В крови обнаруживаются АТ к глютену. Клинические проявления — хроническая диарея, потеря массы тела при хорошем аппетите, у детей — отставание в физическом развитии.

à Углеводы расщепляются до моносахаридов (фруктозы, глюкозы и галактозы). Всасывание фруктозы обеспечивает белок-переносчик GLUT5. За всасывание глюкозы и галактозы отвечает Na⁺-зависимый переносчик глюкозы (SGLT-1). GLUT2 базолатеральной части энтероцитов реализует выход сахаров из клетки.

Непереносимость лактозы связана с дефицитом фермента гликокаликса лактазы, расщепляющего лактозу с образованием глюкозы; характеризуется осмотической диареей. Врождённая форма заболевания встречается редко, приобретённый дефицит лактазы вызывают ротавирусы, гастроэнтериты, может появиться в пожилом возрасте.

à Жиры расщепляются с образованием свободных жирных кислот и глицерина. Короткоцепочечные и среднецепочечные жирные кислоты и глицерин поступают в энтероцит путём диффузии, и также путём диффузии выходят через базолатеральную поверхность клетки в межклеточное пространство и далее попадают в портальный кровоток. Длинноцепочечные жирные кислоты, холестерин и жирорастворимые витамины (A, D,E, K) формируют мицеллы, которые с помощью связывающего жирные кислоты белка FABP (f atty a cid- b inding p rotein), проходят через апикальную поверхность энтероцита. В гладком эндоплазматическом ретикулуме с помощью ацил-КоА синтетазы и ацилтрансферазы происходит ресинтез триглицеридов. В комплексе Гольджи апопротеины, ресинтезированные триглицериды, холестерин и жирорастворимые витамины включаются в хиломикроны. Путём экзоцитоза хиломикроны секретируются в межклеточное пространство, откуда они поступают в лимфу.

à Витами В₁₂ (кобаламин) синтезируется только микроорганизмами. Человек получает В₁₂ из мяса, рыбы, яиц, молока. В овощах и фруктах В₁₂ отсутствует, поэтому вегетарианцы имеют риск возникновения алиментарного дефицита кобаламина. В желудке свободный кобаламин связывается с гаптокоррином (гликопротеин, секретируемый клетками слюнных желёз и железами желудка) и в комплексе с ним транспортируется в тонкую кишку, где и происходит всасывание витамина B₁₂. Всасывание В₁₂ обеспечивает внутренний фактор, который синтезируется париетальными клетки желёз желудка. В тонкой кишке под действием панкреатических протеаз кобаламин освобождается от гаптокоррина и в присутствии HCO₃^– соединяется с внутренним фактором. Рецепторы к внутреннему фактору в апикальной мембране энтероцитов обеспечивают рецептор-опосредованный эндоцитоз комплекса в клетку. В цитоплазме комплекс диссоциирует, а кобаламин соединяется с транскобаламином II. Комплекс кобаламин-транскобаламин II выходит из клетки, попадает в портальную систему кровотока и транспортируется в органы–мишени (например, красный костный мозг).

В₁₂-дефицитная анемия. Гемопоэз сопровождается активным синтезом ДНК, для чего необходим витамин В₁₂. При недостатке витамина В₁₂ развивается В₁₂-дефицитная анемия.

à Са²⁺. Витами D регулирует всасывание Са²⁺ энтероцитами, путём активации экспрессии белков Са²⁺-каналов в апикальной мембране, Na⁺/Са²⁺ ионообменника, Са²⁺-насоса в базолатеральной мембране и цитозольного Са²⁺-связывающего белка кальбайндина. Из просвета кишки Са²⁺ входит в цитозоль через Са²⁺-каналы и в цитозоле связывается с кальбайндином. В lamina propria Са²⁺ выводится через базолатеральную мембрану при помощи Са²⁺-насоса и Na⁺/Са²⁺ ионообменника.

à Fe²⁺. Ионы Fe²⁺ всасываются с помощью рецепторов трансферрина и двухвалентного катионного канала (DCT1).

Ä Рецептор-опосредованный эндоцитоз. Трансферрин, секретируемым энтероцитами в просвете кишки, связывается с Fe²⁺. Комплекс «Fe²⁺-трансферрин» взаимодействует с рецептором трансферрина в апикальной мембране энтероцита и путём опосредованного рецептором эндоцитоза поступает в цитоплазму. Здесь «Fe²⁺-трансферрин» комплекс диссоциирует, а ионы Fe²⁺ соединяется с цитозольным белком мобайлферрином, транспортирующим Fe²⁺ к базолатеральной поверхности клетки. Белок-переносчик IREG1 транспортирует Fe²⁺ из клетки в lamina propria.

Ä Катионный канал DCT1 в апикальной мембране энтероцита обеспечивает трансмембранный вход Fe²⁺вместе с Н⁺. Через DCT1 в клетку входят также Cd²⁺, Pb²⁺ и другие двухвалентные катионы.

Рис. 12-48. Межклеточные контакты в эпителии слизистой оболочки кишки. В апикальной части боковые поверхности клеток связаны плотными контактами. Ниже клетки соединены при помощи промежуточных контактов и десмосом. [17]

à Секреция Cl^–. Энтероциты крипт через рецепторы VIP, активирующие аденилатциклазу, и м₃-холинорецепторы, активирующие фосфолипазу С, поддерживают секрецию Cl^– в просвет кишки. Na⁺/K⁺/Cl^–котранспортёр в базолатеральной мембране и Cl^–-канал в апикальной мембране клетки обеспечивают поток Cl^–в просвет кишечника. Холерный токсин и токсин Escherichia coli, приводящие к развитию диареи, вызывают потерю воды путём активации аденилатциклазы, усиливающей секрецию Cl^– клетками крипт.

Бокаловидные клетки (одноклеточные железы), секретирующие муцин, поодиночно локализуются среди каёмчатых клеток. Расширенная апикальная часть клетки запасает окружённые мембраной секреторные гранулы, заполненные муцином. Суженная базальная часть содержит вытянутое вдоль оси клетки ядро и органеллы. После секреции на поверхность клетки муцин соединяется с молекулами воды, образуя вязкую слизь.

Энтероэндокринные клетки расположены в криптах. Среди них идентифицированы: А-клетки (глюкагон), D–клетки (соматостатин), EC-клетки (серотонин), I-клетки (холецистокинин), K-клетки (желудочный ингибирующий пептид), L-клетки (глюкагоноподобный пептид-1), Мо-клетки (мотилин), S-клетки (секретин), VIP-клетки (вазоактивный интестинальный полипептид).

· I-клетки. Белки, аминокислоты, жирные кислоты, Н⁺, поступающие в просвет кишку стимулируют секрецию холецистокинина I-клетками. Холецистокинин вызывает секрецию пищеварительных ферментов ацинозными клетками поджелудочной железы и стимулирует освобождение жёлчи из жёлчного пузыря, за счёт сокращение ГМК его стенки и расслабления ГМК сфинктера ампулы (m. sphincter ampullae).

· S-клетки. Жирные кислоты и Н⁺ в просвете кишки вызывают секрецию S-клетками секретина, стимулирующего продукцию HCO₃^– в клетках выводных протоков поджелудочной железы.

L-клетки. Жирные кислоты активируют L-клетки, вырабатывающие глюкагоноподобный пептид-1 (GLP-1).GLP-1 стимулирует секрецию инсулина и ингибирует продукцию глюкагона; подавляет желудочную секрецию.

K-клетки. Жирные кислоты вызывают секрецию K-клетками желудочного ингибирующего пептида, блокирующего продукцию соляной кислоты и пепсиногена в желудке и инсулина в панкреатических островках.

· VIP-клетки. Н⁺ в просвете кишки активирует VIP-клетки, вырабатывающие вазоактивный интестинальный полипептид, стимулирующий продукцию HCO₃^– секреторными клетками дуоденальных желёз.

Экзокринные клетки с ацидофильными гранулами (exocrinocytus cum granulis acidophilicis) лежат на дне крипт, секретируют бактерицидное вещество — лизоцим, антибиотик полипептидной природы — дефензин, фактор некроза опухоли a (TNFa).