Влияние бактерий кишечника на иммунитет ребенка

Бактерии также оказывают влияние на созревание иммунной системы. GALT представляет собой наибольшую по объему массу лимфоидной ткани организма. Эта система состоит из иммунных клеток, таких как В- и Т-лимфоциты, макрофаги, антигенпрезентирующие клетки, включая дендритные клетки, и специфические эпителиальные и интраэпителиальные лимфоциты.

Основной уникальной особенностью кишечника является его способность отличать антигены пищи или комменсальных бактерий и контролировать воспалительный ответ путем распознавания патогенных стимулов.

Доказано, что кишечные бактерии играют важную роль в созревании иммунной системы. В исследованиях, проведенных на стерильных мышах, были выявлены иммунодефициты различной степени выраженности, в т.ч. сниженное количество CD4+ Т-клеток, структурная дезорганизация селезенки, уменьшенное количество ин-траэпителиальных лимфоцитов, подавление превращения фолликул-ассоциированного эпителия в М-клетки, уменьшение количества секреторного IgA, снижение способности к толерантному восприятию энтеральной нагрузки и смещение в сторону Th2-цитокинового профиля, такого же, как незрелый профиль у новорожденного ребенка. Бактерии играют важную роль в созревании GALT.

При колонизации стерильных животных кишечной микрофлорой отмечаются значительные рост и развитие GALT. Недавно проведенное исследование показало, что Bacteroides fragilis, часто встречающийся колониеобразующий грамотрицательный микроорганизм, способен стимулировать GALT с помощью специфического бактериального полисахарида. Колонизация В. fragilis приводит к восстановлению до нормы количества CD4+ Т-клеток, что не происходит при наличии мутантного полисахарида у В. fragilis. Сам по себе полисахарид при культивировании с первичными Т-клетками индуцирует продукцию IFN-y, что предполагает индукцию Th1-цитокинов посредством Stat4-регуляции транскрипции IL-12.

Интересно, что В. fragilis тесно связан с созреванием секреции IgA и IgM — важнейших компонентов иммунитета организма хозяина. У новорожденных детей был выявлен дефицит этих иммуноглобулинов, созревание секреции которых полностью происходит только к 6-8 годам жизни.

Известно, что незрелая иммунная система у новорожденных мышей и новорожденных детей имеет отклонение в сторону Th2-клеток. Процесс постнатальной бактериальной колонизации ЖКТ необходим для соответствующего смещения в пользу иммунного ответа по Th1-пути- таким образом достигается равновесие в иммунной системе. Если баланс между Th1- и Th2-клетками не достигается, возможно отклонение в иммунной системе с возникновением аллергической патологии.

Оральная толерантность представляет собой нормальное состояние иммунологической толерантности к антигенам, презентируемым через ЖКТ. Аллергическую реакцию можно рассматривать как нарушение становления оральной толерантности, приводящее к аномальному повышению уровня IgE. Недавно проведенные исследования продемонстрировали увеличение частоты возникновения астмы и аллергии в странах Запада.

В целом это можно объяснить активацией Th2-клеток. Была предложена гигиеническая гипотеза, которая утверждает, что «отмечаемые в последнее столетие сокращение размера семьи, улучшение бытовых условий проживания, более высокие стандарты личной гигиены уменьшили возможность перекрестного обмена микрофлорой молодого поколения в семье, что может приводить к более разнообразным клиническим проявлениям атопических заболеваний».

В одном из последних исследований была выявлена взаимосвязь высокого уровня эндотоксина (компонента клеточной стенки грамотрицательной бактерии) и сниженной аллергической сенсибилизацией у детей при сравнении сенсибилизации у детей с низким уровнем эндотоксина из одной и той же среды. Высокий уровень эндотоксина индуцирует воспалительный ответ, но при низкой его концентрации стимулируется выработка IL-12 и IFN-y, которые, в свою очередь, активируют Th1-ответ, подавляя при этом Th2-ответ. Эндотоксин также может стимулировать образование дефенсинов, которые, в свою очередь, могут усиливать защиту организма новорожденного ребенка.

Эпителий кишечника способен распознавать микроорганизмы благодаря наличию трех типов клеток: дендритных клеток, М-клеток пейеровых бляшек и эпителиальных клеток кишечника. Взаимодействие с бактериями может обусловить возникновение иммунных Th1- и Th2-ответов, которые удерживаются в равновесии благодаря цитокинам и регуляторным Т-клеткам (Treg). Кроме того, воздействие бактерий может привести к продукции как хемокинов, так и цитопротективных факторов.
IFN — интерферон;
IL — интерлейкин;
TCF — трансформирующий фактор роста;
Th — Т-хелперы;
TNF — фактор некроза опухоли;
ГКГС — главный комплекс гистосовместимости

Механизм, посредством которого бактерии стимулируют и поддерживают соответствующий иммунный гомеостаз, до конца не установлен. Один из возможных путей — действие через регуляторные Т-клетки, которые посредством IL-10 уменьшают воспаление, вызванное взаимодействием Th1-лимфоцитов и кишечных бактериальных антигенов при колите, при этом снижается секреция IL-12. Было высказано предположение, что уменьшение частоты инфекционной патологии в детском возрасте и антигенной стимуляции в целом приводит к снижению уровня IL-10 и, возможно, TGF-b.

И тот и другой продуцируются регуляторными Т-клетками для участия в подавлении Тh1- и Th2-ответов. На толерантность оказывает влияние созревание антигенпрезентирующих клеток, в первую очередь дендритных клеток в ЖКТ.

Регуляторные Т-клетки являются антиген-специфическими супрессивными Т-клетками, подавляющими воспалительный иммунный ответ. Незрелые дендритные клетки, не получившие стимула к воспалительному ответу, индуцируют созревание Th1- или Th2-клеток. Было показано, что Lactobacillus spp. влияют на созревание дендритных клеток у мышей, что указывает на возможное опосредованное через дендритные клетки влияние этих бактерий на Тh1- или Th2-ответ.

Видео: Кишечник.Как влияет на кишечник продукция Тяньши(Tiens)?

Помимо специфичности и количества микроорганизмов огромное значение имеют сроки контаминации бактериями. Превентивного эффекта в отношении аллергического заболевания можно добиться только лишь посредством каких-либо вмешательств в неонатальном периоде. Исследования, проведенные на популяции стерильных мышей, показали, что в отсутствие бактерий Th2-ответ не меняется (остается интактным), что справедливо и в отношении повышенных уровней IgE и IgG1. Б то же время происходит снижение Тh1-ответа.

Восстановление кишечной микрофлоры у этих стерильных животных с помощью Bifidobacterium infantis позволило нормализовать становление оральной толерантности, но только в том случае, если восстановление микрофлоры у подопытных мышей происходило в периоде новорожденности, а не в более старшем возрасте. В дальнейших исследованиях была изучена микрофлора у 76 младенцев в возрасте 3 нед и 3 мес, имеющих высокий риск развития атопии.

Видео: Как поднять иммунитет. Лактобактерии - витамины для иммунитета

Оказалось, что в возрасте 3 нед младенцы с проявлениями атопии имели относительно более высокое содержание Clostridium spp. и меньшее — Bifidobacterium spp., но в возрасте 3 мес это различие нивелировалось. Это позволяет предположить, что особенности ранней колонизации важны для созревания иммунитета человека по неатопическому варианту. В соответствии с этим было показано, что антибактериальная терапия в младенческом возрасте может приводить к угнетению интестинальной микрофлоры, потому эти дети имеют более высокий риск развития атопии и аллергии. Назначение Enterococcus faecalis или Lactobacillus acidophilus способствовало предупреждению спровоцированного антибиотиками отклонения иммунного ответа в сторону Th2-пути.

У детей с клиническими проявлениями аллергического заболевания реже возникает колонизация Lactobacillus spp. и Bifidobacterium spp. по сравнению с детьми без аллергии. Исследования подтвердили сниженную частоту возникновения пищевой аллергии и атопических болезней при назначении лактобактерий. Проведенные позднее исследования отметили эффект пробиотика Escherichia coli и показали, что назначение его с рождения снижало риск развития атопии на протяжении 10 и 20 лет по сравнению с контрольной группой. Кроме того, назначение пробиотиков беременным женщинам и их новорожденным детям снижало частоту развития атопического дерматита у детей.

Видео: Елена Малышева. Укрепление иммунитета ребёнка

Равновесие между иммунными Th1- и Th2-ответами является важным фактором, имеющим критические последствия для иммунитета хозяина, возникновения аутоиммунной патологии, атопии или злокачественных заболеваний. Таким образом, взаимодействие с бактериями имеет большое значение для создания соответствующего баланса Th1- и Th2-клеток. Т-клетки могут перемещаться за пределы ЖКТ. Это значит, что микрофлора опосредованно через иммунный ответ может оказывать влияние на организм за пределами ЖКТ. Данное влияние отмечается не только в период новорожденности, но и в дальнейшей жизни.

Этим можно объяснить, почему пероральный прием биопрепаратов, например лактобактерий, может уменьшать частоту проявлений астмы или артрита. Эти данные будут полезны для дальнейшего изучения возможного влияния колонизации бактерий в неонатальном периоде на здоровье в последующие годы жизни — эффекта импринтинга (запечатления) иммунного ответа.

Источник: http://meduniver.com