История иммунной системы

Питание и иммунология

Продукты питания представляют собой важный фактор с точки зрения иммунологии. Это роднит их с экоиммунологией. Защитный барьер слизистых оболочек в нашем пищеварительном тракте, как и кожный покров, является первым физическим препятствием для патогенов и вредных веществ. Как уже было сказано, пищеварительные полости желудка и кишечника представляют собой по сути внешние поверхности тела, которые избирательно усваивают различные вещества из окружающей среды. Это мы видим уже на примере стрекающих, через пищеварительные полости которых свободно протекала морская вода с содержащимися в ней питательными веществами. В контексте иммунологии питания важно осознать, что слизистые оболочки пищеварительного тракта представляют собой барьер между телом и окружающей средой. Если говорить конкретно о человеке, то складчатая слизистая оболочка кишечника представляет собой самую обширную внешнюю границу тела. Ее площадь составляет от 300 до 500 квадратных метров.

Слизистая оболочка кишечника с симбионтами

Слизистая оболочка кишечника пронизана лимфатической тканью, которая представляет собой важный иммунный орган. Лимфатическая система связывает ее с лимфатическими тканями всего организма, так что воспалительные процессы в кишечнике всегда затрагивают всю нашу биологическую систему. Кишечные микробы — это важная функциональная часть внешнего барьера пищеварительного тракта. Они находятся в равновесии с окружающей средой, как и микропланктон в водоемах. И точно так же, как экосистема водоема может рухнуть в результате нагрузки на окружающую среду и утратить свои очистные функции, что выражается в неконтролируемом цветении водорослей, экосистема нашего кишечника может не выдержать, если пища будет чересчур однообразной или насыщенной вредными веществами. Последствиями станут хронические воспаления, что неизбежно скажется на состоянии здоровья.

Каждый вид кишечной микрофлоры выполняет специфические задачи в рамках защитного механизма. Одни поддерживают пищеварительный процесс за счет вырабатываемых энзимов. Другие производят витамины и биоактивные вещества, которые необходимы клеткам для здорового функционирования, но не вырабатываются организмом самостоятельно. В их число входят, например, витамины В2, В12 и К, а также фолиевая кислота и биотин. Микробы в нашем кишечнике нейтрализуют ядовитые вещества, поступающие с пищей или вырабатываемые в процессе пищеварения. Таким образом, наши симбионты берут на себя функции иммунной системы, потому что токсины — это тоже возбудители болезней, с которыми необходимо бороться. К ним относятся, в частности, канцерогенные нитрозамины, которые могут образовываться в желудке в ходе переваривания пищи.

Для нашей иммунной системы микробиом кишечника жизненно важен. Полезные кишечные бактерии защищают нас от болезнетворных возбудителей, убивая их. Тем самым они очищают и защищают свою среду обитания — экосистему кишечника — и попутно оказывают нам услугу. Кроме того, кишечные бактерии тренируют всю нашу иммунную систему. На примере многообразной экосистемы кишечника она учится эффективно различать «свое» и «чужое», полезное и вредное. Помимо всего прочего, микробы с помощью сигнальных веществ влияют на сложную сеть обмена информацией во врожденной иммунной системе и в иммунных клетках, основанную на цитокинах. Микроорганизмы стимулируют выработку антимикробных пептидов (АМП) и белков острой фазы (БОФ), которые особенно важны для эффективной иммунной реакции на ранних стадиях развития инфекции. Кишечные микробы принимают также участие в сигнальной цепи между кишечником и мозгом. За счет стимуляции нейротрансмиттеров типа серотонина или дофамина они могут влиять как на наше психическое состояние, так и на регулирование иммунных функций. Нарушения в микрофлоре кишечника оказывают негативное воздействие на сложную сеть сигнальных веществ в иммунной системе.

Питательная среда кишечных микробов — слизь, покрывающая внутренние стенки кишечника, — является основой жизни симбионтов. Все, что мы потребляем с пищей, влияет как на качество слизи, так и на обитающие там микроорганизмы. Сегодня нам известно, что состав микрофлоры закладывается уже при рождении, когда плод проходит через родовые пути и вступает в контакт с вагинальной микрофлорой матери. На протяжении жизни этот состав дополняется и адаптируется к окружающей среде. Поэтому люди, появившиеся на свет с помощью кесарева сечения, тоже способны со временем сформировать экосистему кишечника.

Кишечные микробы

Микроорганизмы из кишечника на протяжении всей жизни взаимодействуют с иммунной системой. На их деятельность влияет наша пища. Так называемые пребиотики служат полезным бактериям источником энергии и способствуют их росту. Речь идет о балластных веществах, которые нашим организмом не усваиваются, но снабжают кишечную микрофлору углеводами. Пребиотические балластные вещества — это питание для наших симбионтов, а не для нас. Самые известные пребиотики — это фруктан, галактан и глюкан. Они содержатся преимущественно в продуктах питания растительного происхождения, таких как цикорий, чеснок, спаржа, злаки, козелец, топинамбур и другие корнеплоды. В отличие от пребиотиков, пробиотики содержат бактерии, которые способны жить в нашем организме. Их можно встретить, например, в йогурте, простокваше, квашеной капусте и других продуктах, подвергшихся ферментации. Кроме того, хорошо известно и подробно задокументировано иммунобиологическое значение витаминов, минеральных веществ и вторичных веществ растительного происхождения. Но главную роль в рамках экоиммунологии играют описанные выше экосистемные и адпатированные к условиям окружающей среды свойства нашего кишечника.