Антимікробні пептиди кишечника функції, завдання в імунній системі

Травна система має також фактори хімічного захисту. Клітини Панета (специфічні секреторні ентероцита, розташовані в підставі дрібних кишкових крипт) секретують лізоцим, фосфоліпазу А2 і малі катіонні антимікробні пептиди (також секретуються абсорбтивной ентероцитами), які здатні регулювати склад і розподіл популяції бактерій. До двох основних сімейств виробляються кишечником антимікробних пептидів відносять дефенсин (а і b) і кателіцідіни.

дефенсин і кателіцідіни присутні в епітеліальних, секреторних і фагоцитарних клітинах організму людини, причому їх структура чітко визначена. Кателіцідіни (LL-37 / hCAP-18) являють собою невеликі лінійні пептиди, експресувати в області верхівок великих кишкових крипт. У людини експресія LL-37 / hCAP-18 підвищується у відповідь на інфікування Salmonella spp. або Escherichia coli. b-дефенсин утворюють шар з шести цістеінових залишків, об`єднаних дисульфідними зв`язками.

В секреторних і фагоцитарних клітинах а-дефенсин зберігаються в гранулах у вигляді форм-попередників. Для активації а-дефенсин необхідно послідовне Посттрансляційна розщеплення (кліваж) матрілізіном (у мишей) або трипсином (у людини) клітин Панета. Невеликі катіонні пептиди (дефенсин, або нейтрофільні пептиди людини) були вперше виявлені в нейтрофілах людини, де вони грають ключову роль в кисень-незалежному знищення мікроорганізмів. У кишечнику клітини Панета секретують а-дефенсин (дефенсин людини, HD5 або HD6) у відповідь на мікробну або холинергическую стимуляцію.

Епітеліальні клітини кишечника спочатку секретують b-дефенсин, причому експресія hBD1 залишається незмінною протягом усього шлунково-кишкового тракту. hBD2 і hBD3 спочатку експресуються в стравоході і шлунку відповідно. На відміну від hBDl, hBD2 проявляє незалежне від нуклеарного фактора каппа В (NFkB) підвищення експресії (див. Розділ III) у відповідь на дію ентероінвазівнимі патогенів та інших прозапальних факторів.

ці антимікробні пептиди діють у вигляді «самозборки» в складі прокариотических биомембран з формуванням аніонних каналів, які деполярізуют клітини і вбивають мікроорганізми. Дані пептиди проявляють биоактивность проти широкого спектра мікроорганізмів, в т.ч. грам позитивних та грам бактерій, грибів, найпростіших, спірохет і мають оболонку вірусів. Цікаво, що антимікробну активність (за винятком hBD3) може бути інгібувати додаванням солей високої концентрації, чим пояснюється схильність пацієнтів з муковісцидозом до інфекційних захворювань легенів.

особливе розташування клітин Панета може сприяти зосередженню секреції а-дефенсин в певному місці, що призводить до утворення щодо стерильного і захищеного простору всередині кишкових крипт.

Проведені в останні роки дослідження антимікробних пептидів дозволили встановити їх роль в інших механізмах захисту кишечника організму хазяїна крім прямого антимікробної дії. Дослідження in vitro показали прозапальні властивості кателіцідінов, які проявляються у вигляді прямого хемотаксиса імунних клітин, індукованої диференціювання імунних клітин і активованою секреції хемокінів.

In vitro а-дефенсин клітин Панета мишей можуть утворювати аніонні канали в клітині (епітелій кишечника), що індукує секрецію Cl- і, ймовірно, захищає стовбурові клітини крипт, видаляючи з крипти небажані патогени і їх токсини. Крім того, утворення каналів може активувати запальний відповідь кишкового епітелію за допомогою активації NFkB. Проведені останнім часом дослідження in vitro також показали, що b-дефенсин мишей можуть індукувати хемотаксис і дозрівання певних імунних клітин.

Необхідні подальші дослідження для уточнення ролі, яку відіграє дефенсін- і кателіцідін-индуцированная імунна модуляторні активність щодо захисту кишечника організму хазяїна in vivo.