Влияние лактоферрина грудного молока на кишечник новорожденного ребенка

Видео: Грудное вскармливание

Основные функции грудного вскармливания — питательная и защитная. Нутритивные и иммунные свойства грудного молока будут рассмотрены в других главах данной книги. Клетки ЖКТ первыми из всех клеток организма ребенка встречаются с грудным молоком, и будет логичным предположить, что грудное молоко влияет на эти клетки.

Ряд факторов грудного молока может влиять на экспрессию генов в эпителии кишечника, особенно тех, которые связаны с дифференцировкой энтероцитов. В грудном молоке были обнаружены такие факторы роста, как эпидермальный (EGF), фактор роста эндотелия сосудов (VEGF) и инсулиноподобный (IGF). EGF усиливает активность ферментов щеточной каймы.

Несмотря на то что точный эффект, оказываемый EGF грудного молока на развитие кишечного эпителия, зависит от возраста человека, не вызывает сомнений его влияние на рост и развитие энтероцитов. Можно ожидать меньшего воздействия на те же гены от других компонентов грудного молока, например нуклеотидов. Перечень эффектов, которые оказывают компоненты грудного молока на экспрессию генов кишечного эпителия, сложно представить в виде логической схемы, показывающей, как грудное молоко влияет на экспрессию энтероцитов, поэтому далее представлено описание влияния только одного фактора — лактоферрина.

Видео: О.Л. Лукоянова, Т.Э. Боровик, Загадки грудного молока

Лактоферрин, гликопротеин с молекулярной массой 80 кДа, представляет собой железосвязывающий белок, структурно напоминающий трансферрин. Лактоферрин содержится в высокой концентрации в грудном молоке, особенно в молозиве. Несмотря на то что нейтрофильные гранулы содержат лактоферрин, его концентрация в плазме, в отличие от трансферрина, относительно низкая.

В везикулах щеточной каймы кишечника в препаратах, изготовленных из ткани плода человека, обезьяны резус, кролика и мыши, были выявлены специальные связывающие локусы для лактоферрина. Лактоферрин обладает относительной резистентностью к действию протеолитических ферментов, что может оказывать прямой биологический эффект на эпителий кишки. Понимание значения лактоферрина особенно ценно, поскольку некоторые из современных искусственных молочных смесей содержат добавки бычьего лактоферрина. Его основная роль, как предполагают, заключается в доставке железа к эпителию кишечника.

При истощении запасов железа у культивированных эпителиальных клеток увеличивается количество лактоферринсвязывающих локусов, что приводит к специфической активации транспорта железа в энтероциты. Таким образом, существует взаимосвязь между лактоферрином и железом. Железо оказывает действие на трансляцию мРНК ферритина и трансферрина, но его влияние на экспрессию генов энтероцитов менее изучено.

Несмотря на то что лактоферрин повышает биодоступность железа в кишечнике новорожденного, недавно проведенные исследования позволили предположить, что лактоферрин также может выступать в роли пролиферативного фактора в клетках различного типа, в т.ч. лимфоцитах человека, фибробластах эмбриона мыши и миобластах крыс. Лактоферрин также влияет на пролиферацию клеток аденокарциномы НТ29 толстой кишки у человека и клеток кишечных крипт у взрослых крыс.

Было также изучено влияние лактоферрина на экспрессию ферментов щеточной каймы. В экспериментах на культуре ткани действие лактоферрина на специфическую активность сукразы и щелочной фосфатазы зависело от насыщенности белка железом.

Согласно одной из научных гипотез, основная функция лактоферрина в организме заключается не в транспорте железа внутрь эпителиальной клетки, а в удалении железа (а возможно, и других веществ) из содержимого кишечника. В противном случае это несвязанное железо может вызывать разрушение чувствительных тканей за счет действия свободных радикалов. Соответственно, лактоферрин может не оказывать прямого эффекта на эпителий кишечника, а только косвенно взаимодействовать с ним, влияя на другие вещества, находящиеся в просвете кишки.

Возможно, эти «люминальные» факторы могут влиять на экспрессию генов энтероцитов. Примером может служить присоединение лактоферрина к ЛПС, что изменяет их действие на эпителий. Однако невозможно ограничить роль лактоферрина только действием его в просвете кишки, поскольку на поверхности щеточной каймы тонкой кишки были обнаружены специфические рецепторы лактоферрина. Сначала связывание лактоферрина со щеточной каймой объясняли предположением, что лактоферрин связывается с рецепторами трансферрина, но исследования, проведенные на обезьянах резус, позволили оценить специфичность связывания лактоферрина с этими рецепторами:
(1) связывание зависело от времени и степени сатурации;
(2) связь была специфической, как показали сравнительные эксперименты с избыточным введением немеченого лактоферрина;
(3) лактоферрин обезьян и лактоферрин человека эффективно ингибировал связывание лактоферрина обезьян резус при 50-кратном увеличении его количества, в то время как такое же количество бычьего лактоферрина или человеческого трансферрина не влияло на связь.

Данные результаты убедительно свидетельствуют о наличии специфических рецепторов лактоферрина. К настоящему времени они уже обнаружены в тонкой кишке плода и новорожденного ребенка. Любое прямое действие лактоферрина на экспрессию генов необходимо рассматривать с учетом существования этих рецепторов. Анализ работы этих рецепторов может помочь более точно объяснить роль лактоферрина в экспрессии генов. Однако сложно выделить достаточное для проведения структурного анализа количество рецепторов лактоферрина.

Тем не менее были определены размер и количество пептидных цепей рецепторов лактоферрина у человека и мыши. В последние годы был получен клон рецептора человеческого лактоферрина и определена последовательность составляющих его аминокислот.

Лактоферрин обладает уникальной способностью присоединяться к ДНК на специфических участках белковой структуры. Несмотря на это, маловероятно, чтобы лактоферрин оказывал непосредственное влияние на экспрессию генов в ядре энтероцитов. Тем не менее лактоферрин присоединяется к бактериальной ДНК, распознавание которой происходит с помощью Toll-подобных рецепторов (TLR) 9. Посредством этого лактоферрин может изменять ответ (особенно В-клеток кишечника) на ДНК бактерий.

Видео: Диагноз дискинезии кишечника у детей

Источник: http://meduniver.com