Украинский журнал хирургии 4(23) 2013

В основе патологических изменений стенки желудка и двенадцатиперстной кишки (ДПК) при ульцерогенезе лежит повреждение гастроинтестинального барьера (ГИБ) [7]. Параметры данной функциональной системы зависят от ряда факторов, к которым относятся: специфика микробной флоры и иммунологической реактивности организма, состояние регионарного кровотока, механизмы локальной регуляции и цитопротекции, баланс между факторами агрессии (кислота, ферменты, пероксинитриты, желчь и пр.) и статусом слизисто­бикарбонатного буфера [20]. Однако переход от констатации факта значимости ГИБ в поддержании структурного гомеостаза слизистой оболочки (СО) желудка и ДПК к определению стратегии профилактики и восстановления ГИБ, например, при язвенной болезни (ЯБ) и приеме лекарственных препаратов [11], чрезвычайно сложен. Причиной этого является не только многоуровневая организация ГИБ, вариабельность конституционно­морфологических характеристик и регуляции структурных элементов СО гастродуоденальной зоны (ГДЗ) [12], но и отсутствие комплексного подхода к анализу компенсаторно­приспособительных процессов (КПП) в пределах стенки ГДЗ. Отсутствие ясности в данном вопросе, нечеткость трактовки причинно­следственных связей в нарушении структуры ГИБ лимитируют разработку адекватных методов профилактики и терапии патологии ГДЗ.

ГИБ является уникальным примером системы гистогематических барьеров организма, в котором благодаря межтканевым и межклеточным кооперациям реализуется интенсивный селективный транспорт и обеспечивается мощная защита от действия механических, химических и биологических факторов. Система защиты слизистой оболочки ГДЗ включает 3 уровня: 1) химический — предэпителиальная защита, или слизисто­бикарбонатный барьер (СББ); 2) клеточный — покровный эпителий, формирующий анатомический барьер на пути микроорганизмов, численность которых в желудочно­кишечном тракте (ЖКТ) достигает 1010; 3) тканевый субэпителиальный комплекс клеток и матрикса [3], обеспечивающий регуляцию, трофику, контроль кинетики покровного эпителия, реализацию реакций неспецифической и специфической иммунной защиты организма [16].

Предэпителиальная защита. Данный компонент представлен СББ в виде толстой пленки слизи на поверхности покровного эпителия. Толщина данной пленки варьирует в разных отделах ЖКТ, достигая максимума в пилорическом отделе желудка и толстой кишке [20]. Инфицирование Helicobacter pylori или прием ульцерогенных препаратов (нестероидных противовоспалительных средств (НПВС)) вызывают снижение продукции слизи и бикарбонатов и ассоциированы с уменьшением толщины пленки слизистого геля на поверхности СО и резистентности клеток покровного эпителия к действию пептических факторов [1, 29]. Исходя из этого положения, ключевым фактором, предотвращающим повреждение СО и ульцерогенез, считается поддержание СББ.

Реологические исследования показали, что слизистая пленка, покрывающая поверхность желудка, ДПК и толстой кишки, представляет собой нерастворимый вязкоэластический гель. В нем выделяют 2 фазы: нижнюю — постоянную, не удаляемую при действии кислотно­пептических факторов и в процессе моторики, и верхнюю — лабильную [20]. Основным источником формирования нижней фазы в желудке является покровно­ямочный эпителий (ПЯЭ). В формировании и характеристиках верхней фазы важную роль играет количественный и качественный состав слюны. Со слюной в желудок поступают белки, ферменты, нейромедиаторы, факторы роста, гликопротеины слизи. Кроме того, в формировании поверхностной фазы принимает участие секрет кардиальных и пилорических желез желудка, бруннеровых желез ДПК. Выделяемые железами и эпителием желудка компоненты слизи блокируют транспорт макромолекул, диффузию пепсина из просвета к эпителию. И наконец, в составе СББ описан фосфолипидный компонент [37]. Предполагается наличие в прикрепленной слизи монослоя или даже нескольких слоев фосфолипидов, обеспечивающих поглощение протонов. Резкое снижение числа фосфолипидов в слизистом геле происходит под воздействием НПВС, желчных кислот, Н.pylori [29].

Эффективность барьерной функции слизистого геля определяется двумя ключевыми параметрами: структурой геля, от которой зависит стабильность и проницаемость слоя слизи, и толщиной слизистой пленки. В условиях покоя толщина слизи сохраняется постоянной. Удаление слизи (по крайней мере ее поверхностной жидкой фазы) ведет к усилению ее продукции и накоплению в желудке. Причем скорость создания пленки слизи выше в антральной части желудка по сравнению с телом. Это увеличение толщины слизи в основном связано с накоплением жидкой фазы, поскольку толщина плотной, прилежащей к эпителию пленки слизи остается неизменной при повторном удалении слизи. В отличие от желудка в тонкой кишке имеет место постепенное увеличение нижнего слоя слизи с минимальным значением в области ДПК и максимальным в подвздошной кишке. После удаления оставшийся слой слизи в кишке становится тонким и прерывистым. Его истончение наблюдается также при растяжении кишки, что сопровождается увеличением абсорбции питательных веществ из химуса. Однако толщина слизистой пленки в ДПК быстро повышается при стимуляции секреторной функции желудка и поступлении химуса в просвет ДПК. Увеличение секреции слизи происходит также в ответ на локальные факторы, например при действии ирритантов. Показано, что кислота в просвете ДПК увеличивает скорость накопления слизи после удаления слизистой пленки [29].

Продукция слизи представляет собой уникальный процесс и занимает от 30 до 120 мин. Слизистый гель стабилен. Экспозиция изолированного желудочного слизистого геля в растворе с рН 1–8, гипертоническими солями (в том числе с 2 M NaCl) или желчью не сопровождается дисперсией геля и изменением его реологических свойств. Растворение слизистого геля было возможно в результате протеолиза, ведущего к нарушению мультимерной структуры муцинов.

Сегодня муцины рассматриваются как ключевые химические компоненты, определяющие барьерные свойства слизи в желудке и ДПК [35]. Они не только обеспечивают смачивание поверхности СО, но и формируют вязкоэластический слой, который является мощным защитным барьером. Гельформирующие муцины представляют собой очень крупные молекулы (с молекулярной массой 5–45 × 10⁶ Da), состоящие из мультимеров муциновых единиц (2–3 × 10⁶ Da). Муцины могут быть кислыми (при содержании сиаловой кислоты или сульфатных групп) или нейтральными. В структуре молекулы муцина различают центрально расположенный белок, а также высокогликозилированную зону. Центральный белок содержит более 5000 аминокислот (среди которых превалируют серин, треонин и пролин), а вокруг упакованы цепи гликанов. Связь центрального домена с гликанами осуществляется с помощью негликозилированного белкового домена, богатого цистеином. Центральные домены формируют между цепями гликанов дисульфидные мостики, что способствует связыванию муциновых единиц с формированием крупных муциновых мультимеров. Важное значение имеет и тип присоединения ацетилгалактозамина к серину или треонину с помощью О­ или N­гликозидной связи. Причем гликозилированные участки составляют от 50 до 80 % общей массы молекулы муцина, и именно степень гликозилирования определяет ключевые свойства муцина. Образование олигосахаридных цепей регулируется системой гликозилтрансфераз. При воспалении муцины претерпевают ряд преобразований, связанных с изменением гликозилирования или сульфатирования. Существует сопряженность между процессами и степенью сульфатирования и сиалирования молекул муцинов. Последние процессы играют важную роль в обеспечении резистентности муцина к бактериальной агрессии.

Для типирования муцинов используют гистохимические методы с применением ферментативной и аналитической обработки. Этот подход привел к выделению нескольких типов муцинов. Первый тип — завершенный (MUC2) — характерен для бокаловидных клеток, второй тип — незавершенный — представляет собой комплекс сульфомуцинов, а третий — незавершенный — сиаломуцины. Второму и третьему типу соответствуют MUC1 и MUC5АС. Большинство генов для гельформирующих муцинов расположены на хромосоме 11 р15.5. При картировании нормальной слизистой оболочки желудка оказалось, что она экспрессирует MUC5АС и MUC6. При этом MUC5АС широко экспрессируется эпителиоцитами ПЯЭ в теле желудка и его пилорусе, тогда как MUC6 — мукоцитами в области шейки желез тела желудка и клетками пилорических желез. Внутриклеточно реакция обнаруживается в перинуклеарной зоне [40].

Устойчивость муцинов СО желудка и ДПК во многом зависит от наличия и спектра трефоиловых пептидов (ТФП). Последние представлены семейством пептидов, синтезируемых и секретируемых мукоцитами в ЖКТ. ТФП1 (ранее известный как спазмолитический пептид) продуцируется главным образом в теле и пилорическом отделе желудка ПЯЭ совместно с MUC5АС. Типичным местом экспрессии ТФП2 совместно с MUC6 являются шеечные мукоциты фундальных и пилорических желез. ТФП2 также типирован в клетках ацинусов и верхних отделах протоков дуоденальных желез. ТФП3 и MUC2 являются компонентами секрета бокаловидных клеток кишечника, а также входят в состав секрета клеток слюнных желез [33, 39].

Сочетание ТФП с муцинами наводит на мысль, что они принимают участие в стабилизации слизистого защитного слоя. Установлено, что in vivo ТФП2 при взаимодействии с желудочными муцинами уменьшает проникновение протонов через слой слизи [35]. ТФП могут контролировать процесс биосинтеза муцинов, степень их гликозилирования, расположение секреторных гранул, секрецию муцинов, а также защищают их от разрушения полости ЖКТ. Предполагается, что ТФП включаются в процесс олигомеризации молекулы муцинового гликопротеина и усиливают плотность и вязкость слизистого геля. Помимо поддержания резистентности СББ, ТФП принимают участие в регенерации СО [34]. Доказано, что все ТФП являются мотогенными факторами, то есть способны стимулировать процессы миграции клеток без ускорения клеточного деления, что является важным фактором эпителиальной реституции после повреждения ГДЗ [33].

Изучение ассоциации муцин + ТФП при различных вариантах гастродуоденальной патологии привело ученых к заключению о возможности использования данного комплекса в ранней диагностике метаплазий и неоплазий. Это связано с тем, что муцины и ТФП, по сути, являются результатом и маркерами дифференцировки клеток ГДЗ соответственно. Нарушение программы органоспецифической дифференцировки сопровождается изменением спектра продуцируемых молекул. Так, в участках метаплазий и в эпителии ДПК появляется ТФП1. И наоборот, в краевой зоне язв желудка обнаружена экспрессия ТФП2, ассоциированная в основном с метаплазированными клетками [4].

Регуляция секреции слизи обеспечивается нейральными, гуморальными и паракринными факторами [16]. В нормальных условиях поддерживается баланс между скоростью секреции слизи и ее расщепления люминальными протеазами. Важнейшими координаторами секреторной и слизеобразующей функции желудка и ДПК, а также мощными активаторами продукции слизи, богатой муцинами, являются ацетилхолин (АХ), простагландины (ПГ) и оксид азота (NO) [10, 22]. Угнетение образования NO и ПГ вызывает снижение накопления слизи на 20 и 35 % соответственно. Желудочный патоген H.pylori вызывает снижение скорости обновления пленки слизи. Это происходит за счет уменьшения процента мультимерных муцинов по отношению к мономерным, результатом чего является снижение вязкости и стабильности СББ [15, 19, 32]. Защита покровного эпителия от действия соляной кислоты при рН ниже 1,5 обеспечивается с помощью HCO₃^– в составе слизистого геля [30].

Эпителиальная защита. Выполнение защитной функции покровного эпителия желудка и ДПК связано с тремя ведущими факторами: высокой скоростью обновления (определяемой наличием эпителиальных стволовых клеток (СК)), способностью к секреции НСО₃^– и мощной системой межклеточных контактов [2]. Поддержание эпителиального компонента защиты ГИБ обеспечивается высокой скоростью обновления клеток покровного эпителия, источником которого являются стволовые клетки, расположенные на дне желудочных ямок и кишечных крипт [8]. При этом образующиеся в результате пролиферации клетки мигрируют на поверхность, что сопровождается их дифференцировкой и усилением транспортной активности, образования слизи и секреции бикарбонатов [13].

При остром повреждении в зоне, лишенной слизисто­эпителиального барьера, формируется шапочка из фибрина и слизи, которая представляет собой неприкрепленный слой. Зона эрозивного дефекта быстро эпителизируется — в течение 15–30 мин [11]. При возникновении обширных дефектов слизистой оболочки, сочетающихся с хроническим воспалением, СК формируют особую репаративную клеточную линию — язвенно­ассоциированную клеточную линию (ЯАКЛ) [13]. Впервые эта клеточная популяция была описана при болезни Крона. Эти клетки имеют интенсивную ШИК­реакцию, формируют мелкие тубулы или ацинарные структуры, которые сливаются в крупные железы, распространяющиеся в сторону просвета органа, покрывая зону грануляционной ткани. Интересен фенотип этих клеток — содержащиеся в них муцины имеют полиморфный центральный белок. Муцин MUC5AC и TФП1 обнаруживаются в дистальных отделах и клетках ямки, а MUC6 и TФП2 — в клетках, покрывающих грануляции и ЯАКЛ [33]. Сходные морфогенетические изменения при язвенном процессе в разных регионах ЖКТ привели к пониманию, что в репарации морфологического дефекта участвуют стереотипные механизмы независимо от природы повреждающего фактора.

Это привело к разработке новой стратегии коррекции дисрегенераторных заболеваний ЖКТ — выделению и трансплантации гастроинтестинальных СК [13]. Внедрение и апробация данной концепции базируется на данных молекулярной биологии, позволивших определить маркеры и свойства эпителиальных СК.

Например, клетки, выделенные со дна крипт ДПК, имеют ряд специфических маркеров [25]:

1) бета­катенин — мультифункциональный белок, играющий роль в механизмах адгезии и сигнальной трансдукции, локализуется в ядре клеток на ограниченном участке крипт;

2) Wnt — система сигнальных трансдукторов, ассоциированная с бета­катенином и Т­клеточным фактором­4 (Tcf­4). У мышей с удаленным геном Тсf­4 отсутствует зона, содержащая СК. Тсf­4 является основным фактором передачи информации в связке Wnt/бета­катенин. Wnt располагается в криптах, преимущественно в участках скопления незрелых клеток. Снижение экспрессии ведет к снижению пролиферации клеток;

3) Musashi­1 — с этой молекулой связывают способность СК к самообновлению. Эта молекула представляет собой связанный с РНК белок, широко экспрессируемый в СК нервной ткани. Экспрессия Musashi­1 в кишке в основном ассоциирована с зоной расположения СК;

4) Notch­ассоциированная сигнализация — играет ведущую роль в развитии организма. В частности, обмен сигналами между соседними клетками через Notch­рецепторы включает программы дифференцировки, пролиферации или апоптоза. Данный маркер характерен для эпителиальных СК не только в ЖКТ, но и, например, в коже. Исходя из материалов генетических исследований, в нисходящем потоке Notch выделено несколько факторов транскрипции, определяющих развитие разных клеточных линий;

5) Hes­1 — главный фактор транскрипции в нисходящем потоке Notch сигнальной системы, определяет развитие клеток абсорбтивного типа. Math­1 — снижает количество клеток абсорбтивного типа, но повышает количество клеток с секреторным фенотипом;

6) Neurogenin­3 — снижает количество нейроэндокринных клеток;

7) BETA2 neuroD — ограничивает популяцию клеток, продуцирующих серотонин и холецистокинин.

Однако, решая проблемы выделения, выращивания и применения СК, нужно помнить о том, что важно не только количество клеток, способных закрыть дефект при ульцерогенезе, но и их качество, позволяющее восстановить СББ. Это требует разработки стратегии управления дифференцировкой клеток покровного эпителия желудка и ДПК.

Несмотря на важнейшую роль секреции HCO₃^– в защите слизистой оболочки, молекулярные механизмы, ответственные за транспорт аниона в состав СББ, неясны. Сегодня среди механизмов секреции HCO₃^– обсуждается роль двух основных семейств: SLC4 (Cl^–/HCO₃^– обменника и Na⁺­HCO₃^– котранспортеров) или SLC26 (анионные обменники, включая Cl^–/HCO₃^– обменники). Роль Cl^–/HCO₃^– обменника весьма привлекательна, особенно в желудке, поскольку диффузия H⁺ и Cl^– в слизистый гель одновременно обеспечивает нейтрализацию кислоты и обосновывает транспорт в клетку хлора, который является основной движущей силой для Cl^–/HCO₃^– обменника [21]. Эта гипотеза получила подтверждение в экспериментах с использованием DIDS [33, 34], ингибитора электронейтрального Cl^–/HCO₃^– обменника и сопряженных с ним транспортеров.

Сравнительный анализ экспрессии различных обменников в ДПК позволил выяснить, что доминирующим вариантом является PAT1, за ним следует DRA и AE4. При этом PAT1 является главным источником секреции HCO₃^– (или абсорбции Cl^–). Наличие нескольких обменников в апикальной мембране эпителия ДПК предполагает возможность дифференциальной регуляции транспорта HCO₃^– в просвет ДПК в физиологических и патологических условиях.

Не менее важна высокая активность в клетках покровного эпителия карбоангидраз (цитоплазматических и мембранных), обеспечивающих образование бикарбонатных анионов. Эпителий кишечника экспрессирует карбоангидразу 1­го типа (КА1), однако более распространенной изоформой является КА2, которая присутствует не только в эпителии ГДЗ, но и в эритроцитах. Важнейшим стимулятором КА2 в клетках ГДЗ является гистамин, который связывается с активным центром фермента и участвует в челночном механизме движения протонов между активным участком молекулы и жидкой средой. Кроме того, гистамин может стимулировать транскрипцию гена КА2. Мощными неконкурентными ингибиторами КА1 и КА2 являются соли желчных кислот — дезоксихолат, холат, гликохолат, таурохолат. Под влиянием этих солей в организме по ходу гепатоэнтеральной циркуляции происходит угнетение активности КА, которое может привести к уменьшению секреции бикарбонатов.

В целом секреция НСО₃^– и Н⁺ происходит ритмично, причем между пиками их секреции зафиксировано 8 часов разницы. Это свидетельствует о наличии циркадной регуляции секреторной функции покровного эпителия и париетальных клеток. Одним из элементов регуляции такой секреции могут быть эндокринные энтерохромаффинные (ЕС) клетки открытого типа, имеющие доступ к просвету. Данные клетки чувствительны к изменению рН и рСО₂ [36]. Они обильно иннервированы: на них есть окончания эфферентных нейронов симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы (ВНС). Их стимуляция сопровождается не только продукцией гормонов­регуляторов, но и, в силу богатой афферентной и эфферентной иннервации, запуском рефлекторного ответа со стороны ВНС, важным участником которой является блуждающий нерв [12]. Ваготомия предотвращает повышение НСО₃^–, вызванное периферической или центральной стимуляцией СО ДПК. Стимуляция ЕС­клеток приводит к снижению в их цитоплазме концентрации серотонина, что отражает усиление секреции данного гормона [24]. Серотонин повышает секрецию бикарбонатов клетками покровного эпителия ДПК через 5­НТ4 рецепторы [42]. ЕС­клетки выделяют также урогуанилин (структурный аналог мелатонина) [22]. При повышении Н⁺ в просвете происходит усиление выделения урогуанилина и секреции НСО₃^– в ДПК. Важно отметить, что общее количество мелатонина, продуцируемого в кишечнике, в 400 раз превышает уровень в мозге. Мелатониновые рецепторы широко распространены в ЖКТ, с максимумом связывания в ворсинках кишки. Внутриартериальная инфузия мелатонина или агониста мелатониновых рецепторов дуоденального сегмента у крыс ведет к повышению секреции НСО₃^–. Аналогичный эффект был зарегистрирован при люминальной стимуляции мелатонином [6]. Влияние мелатонина на клетки покровного эпителия ДПК осуществляется через М₂­рецепторы и связано с повышением внутриклеточного Са²⁺.

Важная роль в поддержании статуса гастроинтестинального барьера принадлежит и центральным звеньям рефлекторной регуляции ЖКТ. Так, внутрижелудочковое введение агониста α₁­адренорецепторов (α₁­АР) фенилэфрина вызывает 5­кратное усиление продукции НСО₃^– в ДПК. Предварительное лечение празозином (антагонист α₁­АР) ингибировало этот эффект при введении внутрь желудочка, но не оказывало влияния при введении внутривенно, что отражает исключительно центральный механизм действия фенил­эфрина. Помимо адренергической регуляции, в контроле защитной функции СО ДПК принимают участие тиреотропин­рилизинг гормон (ТРГ) и энкефалины. Сравнение эффектов агониста α₁­АР, ТРГ и диазепама показало, что при центральной инфузии ТРГ и диазепама стимуляция продукции НСО₃^– в ДПК возрастала в 2 раза, тогда как фенилэфрин вызывал 5­кратное повышение продукции бикарбонатов. Более детальное изучение эффектов указанных регуляторов выявило различия в механизмах реализации защитного действия. Показано, что эффект фенилэфрина реализуется через стимуляцию ЕС₂­клеток, продуцирующих мелатонин, а введение антагониста М₂­рецепторов к мелатонину предотвращает вызванное интравентрикулярным введением фенилэфрина повышение продукции НСО₃^–. При внутрижелудочковом введении ТРГ происходит стимуляция интрамуральных нейронов в ЖКТ с последующим высвобождением вазоинтестинального пептида (ВИП) и ацетилхолина.

Субэпителиальная защита. Обеспечивается за счет трех ведущих компонентов собственной пластинки слизистой ГДЗ. К ним относятся: 1) соединительная ткань; 2) микроциркуляторное русло, имеющее уникальную пространственную организацию в различных отделах ГДЗ; 3) система иммунной защиты СО.

Состояние микроциркуляторного русла определяет интенсивность кровотока [17], что поддерживает трофику и оптимальный интерстициальный уровень Н⁺ при активации секреторной функции желудка. Усиление кровотока связывают с рефлекторным повышением высвобождения холецистокинина и вазоинтестинального пептида при стимуляции афферентов СО желудка. Важными регуляторами локальной микроциркуляции являются также простагландины и NO, свою лепту в модуляцию кровотока вносят гистамин и серотонин [10]. На транспортные процессы в эндотелии и ангиогенез оказывают влияние компоненты крови: тромбоциты и их факторы роста, лейкоциты и выделяемые ими цитокины, представители системы коагуляции крови — тромбин, тромбопластин и др. В свою очередь, активация эндотелия микрососудов СО определяет рекрутирование и хоминг лейкоцитов в поддержании иммунологического гомеостаза ГДЗ и организма в целом.

Субэпителиальная иммунная защита желудка обеспечивается местной лейкоцитарной системой и антителами класса А. Ее анализ интересен не только с точки зрения смены клеточных популяций в динамике пищеварительного процесса, но и с позиции иммунологической реактивности. По нашему мнению, отражением специфики реактивности организма является разнообразие форм воспалительного поражения СО при повреждении. В этом контексте важно отметить два положения. Во­первых, иммунная система является важным посредником в изменении нейрального контроля процессов, в том числе и пищеварения. Цитокины и медиаторы воспаления модулируют пролиферацию, миграцию и дифференцировку эпителия и фибробластов, регулируют проницаемость эндотелия и ремоделирование матрикса соединительной ткани. Во­вторых, структуры иммунной системы иннервированы — афферентное звено представлено чувствительными нервными волокнами вагуса, эфферентное — волокнами как симпатической, так и парасимпатической нервной системы. И наконец, лейкоциты являются мишенями нейромедиаторов, поскольку имеют рецепторы к ним. Причем существует специфическое распределение субтипов рецепторов на разных лейкоцитах, что разграничивает участие нейромедиаторов в реализации неспецифической и специфической иммунной защиты. Так, α­адренорецепторы имеются только на нейтрофилах и моноцитах, тогда как β­рецепторы экспрессируются преимущественно на поверхности лимфоцитов. Моноциты и лимфоциты экспрессируют рецепторы к АХ. Более того, доказана возможность продукции ими АХ, что привело к появлению понятия ненейрального АХ, регулирующего иммунные реакции наряду с цитокинами [24]. В конечном итоге расовые, этнические и индивидуальные особенности функционирования иммунной системы и экспрессии на иммунокомпетентных клетках рецепторов к нейрогуморальным факторам определяют полярность иммунного ответа на действие антигенов, в том числе на H.pylori [5, 9, 14]. Примером тому может быть так называемая «африканская загадка»: при очень высокой колонизации H.pylori аборигены редко имеют язву желудка или ДПК, что связывают с преимущественным включением поляризованного Тh₂­иммунного ответа, ведущего к стимуляции антигензависимой пролиферации и дифференцировки В­лимфоцитов, образованию плазмоцитов, продуцирующих иммуноглобулины класса А, которые транспортируются на поверхность СО желудка. Альтернативным вариантом является включение реакции клеточного иммунитета при стимуляции Тh₁­ответа. Продуцируемые при этом цитокины — интерферон­γ (Инф­γ) и фактор некроза опухоли α — включают каскад событий, способствующих ульцерогенезу. Так, Инф­γ вызывает стимуляцию G­клеток и гипергастринемию, а также активацию апоптоза париетальных клеток. Следствием этого является начальное повышение кислотности, быстрое истощение париетальных клеток с последующей атрофией СО желудка. Подавление Инф­γ препятствует развитию гиперхлоргидрии и атрофии даже при отсутствии H.pylori. Пептические язвы редко развиваются у пациентов с иммуносупрессией при назначении циклоспорина А. Это привело к заключению, что генетически закрепленная гетерогенность иммунного ответа и воспаления у человека является основой гетерогенности H.pylori­ассоциированной патологии.

Наименее востребованными в клинической практике на сегодня являются знания о состоянии первого из обозначенных компонентов субэпителиальной защиты ГДЗ — состава соединительной ткани собственной пластинки СО. Между тем именно данный компонент является носителем уникальных клеток — миофибробластов, обеспечивающих репаративные процессы и регулирующих кинетику покровного эпителия [8, 11]. Согласно современной концепции, в ЖКТ присутствует два пула постоянных миофибробластов [3, 28]. Первый формирует интерстициальную сеть в мышечной оболочке желудка и кишки, а второй представлен группами клеток, расположенных в дискретных зонах слизистой оболочки. Последние включают перикриптальный регион СО кишки и зону вокруг перешейка желез желудка. Здесь миофибробласты формируют микронишу для эпителиальных СК, регулируя их самоподдержание, выживание и пролиферацию [23]. Они обеспечивают нечувствительность к антиростовым сигналам и обладают способностью блокировать апоптоз. Данный феномен связывают с продукцией миофибробластами специфического спектра регуляторов (факторов роста и сигнальных молекул), включая фактор роста гепатоцитов, фактор роста кератиноцитов, другие сигнальные молекулы — APC, Tcf­4, Cdx­1, Cdx­2, играющие важную роль в биологии СК.

Кроме того, миофибробласты оказывают стимулирующий эффект на пролиферацию прогениторов покровного эпителия в ответ на повреждение [27]. Этот факт обеспечивает активное участие миофибробластов в заживлении дефектов СО, стимулируя процесс эпителиальной реституции. При этом между эпителием и миофибробластами формируются уникальные взаимодействия, основанные на взаимной индукции. Так, миофибробласты продуцируют HGF, KGF, тогда как рецепторы к ним (c­met — к HGF и FGFRIIIb — к KGFs) экспрессируются исключительно в эпителиальных клетках. С другой стороны, TGF­β и ТФП, вызывающие активацию миофибробластов, продуцируются эпителиальными клетками. Благодаря таким взаимодействиям миофибробласты являются мощными стимуляторами пролиферации прогениторных клеток эпителия, обеспечивая ускорение их миграции и закрытие дефекта слизистой (эрозии, язвы) монослоем эпителиальных клеток [3]. С активностью миофибробластов связывают также появление ЯАКЛ. Однако о том, как меняется количество и расположение мио­фибробластов в слизистой оболочке при остром повреждении и развитии хронического воспалительного процесса, известно мало. Хотя очевидно, что ответ на данный вопрос и выяснение механизмов регуляции количественных и качественных характеристик миофибробластов помогли бы в раскрытии загадки патогенеза язвообразования и поиска путей профилактики прогрессирования и осложнения язвенного процесса.

Немаловажную роль в поддержании ГИБ играет химический состав матрикса соединительной ткани, определяющий механическую резистентность и транспорт веществ от покровного эпителия к эндотелию сосудов [17]. В СО ЖКТ есть разные типы коллагена — I, III, IV и V (тип V формирует тонкие фибриллы, которые располагаются вдоль волокон I и III типа). При язвенном поражении антрального отдела желудка отмечено ответное усиление экспрессии коллагенов I и III типа, что способствует заживлению язв. Это подтверждалось в эксперименте с ацетатными язвами — на 3­й день эксперимента отмечено усиление транскрипции проколлагена I типа в подслизистой оболочке вокруг язвенного дефекта. Высокая экспрессия мРНК проколлагена I типа продолжалась до 15­го дня, причем не только в подслизистой, но и между слоями мышечной оболочки, а также в серозной оболочке и в собственной пластинке СО желудка. Лишь спустя 30 дней происходило снижение сигнала. При этом продукция I и IV типа коллагенов хотя и повышалась, но была значительно ниже, чем I коллагена. Коллаген III типа преобладал в клетках соединительной ткани под зоной некроза. Коллаген IV типа и ламинин, являющиеся компонентами базальных мембран, были найдены по краю язвенного поражения СО желудка. Причем индометацин снижал экспрессию коллагена IV типа, что свидетельствует о роли простагландинов [22] в эпителизации язвенного дефекта. В экспериментах с разными моделями язв у лабораторных животных показано, что важнейшую роль в репарации при глубоких повреждениях играет гликопротеин фибронектин.

В последнее время важное место в регуляции гомеостаза соединительной ткани, в том числе в ЖКТ, отводят семейству глипролинов — регуляторных пептидов, простейших пролин­ и глицинсодержащих регуляторных белков [41]. По своему происхождению они являются малыми фрагментами коллагена, а их биологические эффекты включают: 1) регуляцию свертывания крови, фибринообразования, агрегации тромбоцитов; 2) модуляцию антикоагулянтной и фибринолитической активности крови; 3) поддержание гомеостаза СО желудка; 4) регуляцию активности лейкоцитов и выживаемости клеток в условиях окислительного стресса, снижение дегрануляции тучных клеток и пр. К этому семейству относятся: Pro­Gly (PG); Gly­Pro (GP); Pro­Gly­Pro (PGP); цикло­Pro­Gly и др. Так, пептиды PG и PGР оказывают антитромботическое действие, повышают активность тканевого активатора плазминогена, а также снижают содержание антиплазминов в плазме крови. Кроме того, глипропролины обладают широким спектром противоязвенной активности при повреждении СО желудка этанолом, стресс­индуцированных язвах, индометациновой модели, перевязке пилоруса, при введении вещества 48/80, вызывающего дегрануляцию тучных клеток. Источником образования глипролинов являются эндогенный или поступивший с пищей коллаген или эластин. Это связано с химизмом и особенностями метаболизма коллагена.

Молекула коллагена содержит большое количество повторов Gly­Х­Y, где в Х­положении чаще всего находится пролин, а в положении Y — транс­4­гидроксипролин. Глицин, являясь наименьшей из аминокислот и повторяясь в каждой третьей позиции, позволяет трем полипептидным α­цепям коллагена плотно прилегать друг к другу. Остатки гидроксипролина придают структуре коллагена большую прочность.

Оказалось, что в фибробластах перед секрецией коллаген проходит стадию созревания, представляющую собой частичный гидролиз уже собранных полипептидов. При этом в норме значительная часть вновь синтезированного коллагена подвергается гидролизу (по данным разных авторов, эта судьба постигает от 10 до 60 % коллагена) и секретируется из клеток в виде малых пептидов, состоящих менее чем из 5 аминокислот. Предполагается, что увеличение деградации вновь синтезированного коллагена является тем механизмом, посредством которого клетки контролируют количество и качество продуцируемого коллагена. Они распознают дефектные молекулы и разрушают их непосредственно перед секрецией (дефектные коллагеновые молекулы могут синтезироваться в результате дефицита витамина С или вследствие мутаций). Увеличение внутриклеточной деградации коллагена связано с работой лизосомальных эндопептидаз. Стадия деградации коллагена и является одним из ведущих механизмов образования эндогенных гидроксипролинов. Доказанный протекторный и лечебный эффект глипролинов при заживлении ацетатной язвы требует большего внимания при рассмотрении механизмов их действия. Ключевую роль при этом отводят увеличению кровотока в СО желудка при снижении продукции кислот. Установлено повышение продукции бикарбонатов и слизи, стабилизация тучных клеток и ограничение воспаления в зоне повреждения. Известно, что под действием глипролинов происходит нормализация стрессогенного поведения. Не исключено анальгетическое действие глипролинов. Два последних эффекта связывают с центральными эффектами глипролинов, которые благодаря низкой молекулярной массе могут проникать через гематоэнцефалический барьер.

И наконец, объем и химический состав межклеточного вещества во многом зависят от интенсивности деградации, ведущим механизмом которой является секреция матриксных металлопротеиназ (ММР). В физиологических условиях ММР играют роль в процессах морфогенеза, ремоделирования и резорбции тканей, миграции, адгезии и дифференцировки клеток. В патологических условиях ММР вовлечены в патогенез воспалительных и деструктивных процессов, включая ульцерогенез, инвазию и метастазирование опухолей. Большинство ММР, разрушающих коллаген, могут выделяться в ответ на экзогенные сигналы — факторы роста, форболовый эфир, в результате взаимодействия с элементами внеклеточного матрикса. ММР­8 и ММР­9 накапливаются в секреторных гранулах нейтрофилов и эозинофилов, а ММР­7 депонированы в секреторных экзокриноцитах желудочных желез. Париетальные клетки желудочных желез экспрессируют ММР­1, ­2 и ­9. При этом ММР­2 и ее тканевый ингибитор (ТIМР) локализованы в цистернах эндоплазматического ретикулума, а ММР­1 и ММР­9 расположены в тубулярных структурах цитоплазмы. Интересно, что в теле желудка экспрессия ММР­2 и ММР­9 выше, чем в пилорическом. Важным физиологическим активатором ММР является плазмин, который инициирует каскад реакций активации ММР. Снижение активности ММР происходит под действием ТIМР. Инактивация ММР в плазме крови может происходить также неспецифически при взаимодействии с α₂­макроглобулином.

Таким образом, ГИБ является сложной многокомпонентной системой с многоуровневой системой регуляции на молекулярном, ультраструктурном, клеточном, тканевом и органном уровне. Каждый из компонентов ГИБ взаимосвязан с остальными структурами. При этом изменение любого структурного компонента ГИБ или молекулярных механизмов его регуляции вызывает комплексную перестройку ГИБ. Многофакторность системной, локальной и паракринной регуляции структур ГИБ определяет возможности развития компенсаторно­приспособительных процессов, ограничивающих повреждение СО.