CC BY
31
УДК 612.32:616-071.1
В.Е. Хитрихеев1, Н.А. Кривова2, О.Б. Заева2
особенности и значение исследования функционального состояния надэпителиального слизистого слоя желудочно-кишечного тракта
1 Бурятский государственный университет (Улан-Удэ) 2 НИИ биологии и биофизики при Томском государственном университете (Томск)
Исследование сложных физиологических процессов происходящих в надэпителиальном слизистом слое желудочно-кишечного тракта как в норме, так и. в патологии позволяет глубже понять развитие патологических нарушений и ведет, к поиску новых методов патогенетического терапевтического и хирургического лечения.
Ключевые слова: желудочно-кишечный тракт, функциональное состояние слизистого слоя
pEcuLiARiTiEs and siGNiFicANcE of iNvEsTiGATioN of FuNcTioNAL state of SUPRAEPiTHELiAL Mucous layer of GASTROiNTESTiNAL tract
V.E. Khitrikheyev. N.A. Krivova. O.B. Zayeva
Buryat State University (Ulan-Ude) Scientific Research Institute of Biology and Biophysics at Tomsk State University (Tomsk)
Investigation of complex physiologic processes in supraepithelial mucous layer of gastrointestinal tract both in norm, and pathology gives deep understanding of pathological disturbances and brings to the search of new methods of pathogenetic therapeutic and. surgical treatment.
Key words: gastrointestinal tract, functional state of mucous layer
Физиологическая роль надэпителиального слизистого слоя (НэСС) в настоящее время получает признание у все более широкого круга физиологов, биохимиков, гистологов и клиницистов [3 — 7]. При этом состояние НэСС пищеварительного тракта в разных физиологических условиях нельзя считать окончательно изученным. Это связано с отсутствием унифицированных методов исследования. Как правило, при изучении состава структурных Г п вне поля зрения остаются продукты их деградации и состав внеструктурных компонентов НэСС. В свою очередь, исследователи, занимающиеся ферментным составом НэСС, лишены возможности изучать химические характеристики структурных Гп НэСС.
Для изучения механизмов образования и деградации надэпителиального слизистого слоя (НэСС) пищеварительного тракта нами использован комплекс методов исследования, который состоял из следующих этапов: 1) снятие НэСС; 2) разделение структурных гликопротеинов (Гп) и внеструктур-ных компонентов; 3) гидролиз структурных Гп; 4) биохимический анализ содержания белка и моносахаров структурных Гп; 5) определение содержания продуктов деградации структурных Гп; 6) оценка содержания структурных Гп в общем пуле Гп НэСС; 7) определение содержания компонентов химуса и энтероцитов — белка, нуклеиновых кислот, ферментов и микроионов [1, 2]. Могут быть исследованы также любые другие компоненты НэСС, поскольку при данном способе разделения они выходят в недеградированном состоянии.
Проведенные исследования показали, что данный комплекс открывает широкие возможности для изучения физиологического значения секреции Гп в состоянии НэСС пищеварительного тракта, взаимодействия слоя слизи с другими секреторными
компонентами. Результаты исследований показывают, что олигосахаридный состав Гп НэСС является их характеристикой, определяющей органные и видовые особенности, зависит от функционального состояния органов пищеварительной системы и сопряжен с уровнем секреции бикарбоната. По соотношению содержания структурных Гп в НэСС и полостной слизи и строения их олигосахаридных цепочек могут быть продемонстрированы этапы деградации НэСС, которые имеют свои особенности в желудке и кишечнике. Механизмы деградации НэСС зависят от состава структурных Гп. Состав секретируемых структурных Гп меняется в разных функциональных условиях. Цитопротективное действие ПГЕ2 связано с изменением уровня секреции структурных Гп, а также их олигосахаридного состава в случае, если он был нарушен. Учет распределения компонентов химуса и энтероцитов в НэСС и полостной слизи необходим для адекватной оценки состояния секреторных процессов в пищеварительной системе. Состав внеструктурных компонентов НэСС отражает состояние секреторных процессов (активность ферментов, концентрация микроионов), процессов всасывания (деградированные пищевые субстраты), транспорта через слой слизи любых веществ экзогенного происхождения, скорость обновления эпителиального пласта (слущенные клетки, их фрагменты и внутриклеточные маркеры), присутствие в НэСС микроорганизмов, иммуноглобулинов и прочих факторов (в т.ч. локальных регуляторов), т.е. позволяет представить весь спектр процессов, протекающих в пищеварительной системе.
Изучение роли различных стимуляторов желудочной секреции с применением данного комплекса методов исследования показало, что соотношение биосинтетических процессов (обра-
зование полипептидного кора, последовательность действия гликозилтрансфераз и соотношение активностей этих ферментов между собой) в му-коцитах вне стимуляции и при адекватной стимуляции одинаково, что, по-видимому, имеет важное физиологическое значение, поскольку позволяет усиливать секрецию Гп без существенной перестройки этапов биосинтеза, лишь за счет общего увеличения активности всех ферментов или за счет синхронизации деятельности всех мукоцитов.
Комплекс методов изучения механизмов образования и деградации НэСС пищеварительного тракта позволяет выявить после различных хирургических операций как количественные, так и качественные изменения в структурных Гп и внеструктурных компонентах НэСС. При анализе полученных материалов становится очевидным, что любое оперативное вмешательство на пищеварительном тракте отражается не только на оперируемом органе, но и на соседних отделах. В результате хирургического вмешательства изменяется функциональная активность секреторных клеток, что выражается в изменении уровня ферментов и микроионов в полостном секрете. Более того, анализируя структурнофункциональное состояние НэСС, можно видеть, что наряду с нарушениями биосинтеза Гп, изменяются уровень их секреции и взаимоотношение между компонентами секрета, что приводит к изменению функционального состояния оперируемого органа и других отделов пищеварительного тракта.
Вопрос о межорганных взаимоотношениях в пищеварительном тракте имеет не только теоретическое, но и важное практическое значение. Это связано с влиянием хирургических вмешательств на функциональное состояние оперированных и неопе-рированных участков пищеварительного канала.
В наших исследованиях было проведено сравнение структурно-функционального состояния НэСС после резекции малой кривизны желудка со стволовой ваготомией и после разработанной нами стебельчатой резекции желудка. В отличие от других исследований, проводился анализ функционального состояния НэСС не только желудка, но и нижележащих отделов кишечника, что позволило судить о межорганных регуляторных взаимоотношениях в верхних отделах пищеварительного тракта. Было показано, что оба вида ваготомии оказывают существенное влияние на механизмы регуляции биосинтеза (нарушение состава структурных ГП), секреции (снижение содержания всех моносахаров) и деградации (изменение количества деградированных ГП) ГП слизи. Было получено, что после стебельчатой резекции желудка степень сохранности функциональной активности желудка и отделов двенадцатиперстной кишки выше, чем при резекции малой кривизны желудка со стволовой ваготомией. Это дает физиологическое обоснование для рекомендации данного метода при хирургической коррекции язвенных дефектов малой кривизны желудка.
сведения об авторах:
Хитрихеев Владимир Евгеньевич БГУ Тел. 8 (3012) 44-82-55
Метод комплексного анализа структурнофункционального состояния НэСС был использован и для оценки результатов моделирования эзофагопластики толстой кишкой. Были использованы трансплантаты, сформированные из левой и из правой половин толстой кишки. Полученные результаты показали, что эзофагопластика трансплантатом, сформированным из левой половины толстой кишки функционально более оправдана, чем та же процедура, выполненная из правой половины толстой кишки. Эти данные свидетельствуют о наличии весьма специфичных межорганных взаимоотношениях и о наличии топографической специфичности в регуляторных, секреторных и моторных механизмах толстой кишки.
Таким образом, по степени выраженности изменений в структурно-функциональном состоянии НэСС того или иного органа можно судить о влиянии внешней хирургической агрессии на функциональное состояние пищеварительной системы, и, на этом основании определить наиболее физиологичный метод оперативного вмешательства.
Исследование сложных физиологических процессов происходящих в НэСС желудочнокишечного тракта как в норме, так и в патологии, являющихся отражением функционального состояния целого организма, позволяет глубже понять развитие патологических нарушений и ведет к поиску новых методов патогенетического терапевтического и хирургического лечения.
литература
1. Кривова Н.А. Исследование состава надэпителиального слизистого слоя / Н.А. Кривова и др. // Успехи физиол. наук. — 1994. — Т. 25, № 3. — С. 59.
2. Кривова Н.А. Надэпителиальный слизистый слой желудочно-кишечного тракта и его функциональное значение / Н.А. Кривова, Г.Ц. Дамбаев, В.Е. Хитрихеев. — Томск: МГП «РАСКО», 2002. — 316 с.
3. Роль компонентов желудочной слизи и клеточного состава воспалительного инфильтрата слизистой оболочки желудка в оценке риска развития рака желудка у больных с дисплазией II — III степени / М.Б. Каракешишева и др. // Сибирский онкологический журнал. — 2007. — № 4. — C. 57 — 61.
4. Структура и функции слизистого слоя тонкой кишки / под ред. И.А. Морозова. — М.: Темпус, 1998. - 282 с.
5. Gaudier E. Physiological role of mucins in the colonic barrier integrity / E. Gaudier, C. Hoebler // Gastroenterol Clin. Biol. — 2006 Aug-Sep. — Vol. 30 (8-9). — P. 965 — 974.
6. Laine L. Gastric mucosal defense and cyto-protection: bench to bedside / L. Laine, K. Takeuchi, A. Tarnawski // Gastroenterology. — 2008 Jul. — Vol. 135 (1). — P. 41—60.
7. Miyake K. Disruption-induced mucus secretion: repair and protection / K. Miyake, T. Tanaka, P.L. McNeil // PLoS Biol. — 2006 Sep. — Vol. 4 (9). — P. 276.
- д.м.н., профессор, зав. кафедрой госпитальной хирургии медицинского факультета
