आंतों की बाधा कार्यप्रणाली और टाइट जंक्शन

आंतों की बाधा वह इंटरफ़ेस है जो आंत को पोषक तत्वों और पानी को अवशोषित करने देता है, जबकि आंत के अंदर के रोगाणुओं, विषाक्त पदार्थों और एंटीजन को बाहर रखता है। इसकी चयनात्मकता उपकला कोशिकाओं की एक परत पर निर्भर करती है जो टाइट जंक्शनों द्वारा एक साथ सील की जाती है, और बलगम, रोगाणुरोधी स्राव और म्यूकोसल प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा समर्थित होती है। यह विषय बताता है कि यह बाधा कैसे बनती है और इसकी पारगम्यता कैसे विनियमित होती है।

Definition

आंतों की बाधा कार्यप्रणाली आंतों के म्यूकोसा की वह क्षमता है जो पोषक तत्वों, पानी और इलेक्ट्रोलाइट्स के चयनात्मक परिवहन की अनुमति देती है, जबकि आंत के अंदर के सूक्ष्मजीवों, एंटीजन और हानिकारक अणुओं के मार्ग को प्रतिबंधित करती है, जो मुख्य रूप से उपकला टाइट जंक्शनों द्वारा नियंत्रित होती है जो पैरासेलुलर स्थान को सील करते हैं।

Scope

यह प्रविष्टि आंत बाधा के भौतिक और जैव रासायनिक घटकों — बलगम परत, उपकला मोनोलेयर, टाइट जंक्शन और पैरासेलुलर मार्ग, और सहायक जन्मजात और अनुकूली प्रतिरक्षा सुरक्षा — और आंतों की पारगम्यता की अवधारणा को संबोधित करती है। यह बाधा कार्यप्रणाली को अवशोषण को रेखांकित करने वाले एक शारीरिक और कोशिका-जैविक विषय के रूप में मानती है, न कि एक नैदानिक परीक्षण या चिकित्सा के रूप में।

Core questions

• आंतों की बाधा किन संरचनात्मक और आणविक घटकों से बनी है?
• टाइट जंक्शन पैरासेलुलर मार्ग और आंतों की पारगम्यता को कैसे विनियमित करते हैं?
• बाधा पारगम्यता शारीरिक रूप से और सूजन के दौरान कैसे संशोधित होती है?
• बाधा शिथिलता का म्यूकोसल रोग से क्या संबंध है?

Key concepts

• बलगम परत और रोगाणुरोधी पेप्टाइड्स
• ध्रुवीकृत उपकला मोनोलेयर
• टाइट जंक्शन (क्लाउडिन, ओक्लूडिन, ZO प्रोटीन)
• पैरासेलुलर बनाम ट्रांससेलुलर मार्ग
• आंतों की पारगम्यता ('लीकी गट' एक शोध अवधारणा के रूप में)
• ज़ोनुलिन और विनियमित जंक्शन खोलना

Mechanisms

बाधा स्तरित होती है: एक बाहरी बलगम कंबल और स्रावित रोगाणुरोधी अणु सूक्ष्मजीवों के संपर्क को सीमित करते हैं, जिसके नीचे ध्रुवीकृत एंटेरोसाइट्स की एक एकल परत एक सतत शीट बनाती है। आसन्न कोशिकाएं एपिकली टाइट जंक्शनों द्वारा जुड़ी होती हैं — क्लाउडिन, ओक्लूडिन और स्केफोल्डिंग ZO प्रोटीन के मल्टीप्रोटीन कॉम्प्लेक्स जो एक्टिन साइटोस्केलेटन से जुड़े होते हैं — जो पैरासेलुलर स्थान को सील करते हैं और चार्ज- और आकार-चयनात्मक पारगम्यता प्रदान करते हैं (टर्नर, 2009)। यह पारगम्यता गतिशील रूप से विनियमित होती है: साइटोस्केलेटल संकुचन और सिग्नलिंग जंक्शनों को खोल या कस सकते हैं, और प्रोटीन ज़ोनुलिन को जंक्शन खोलने के एक शारीरिक मॉड्यूलेटर के रूप में वर्णित किया गया है (फासानो, 2011)। एंटेरोसाइट्स के माध्यम से ट्रांससेलुलर परिवहन अधिकांश पोषक तत्वों के अवशोषण को संभालता है, जबकि विनियमित पैरासेलुलर मार्ग पानी और आयन आंदोलन में योगदान देता है (कीला और घिशान, 2016)।

Clinical relevance

बाधा की अखंडता कई म्यूकोसल और प्रतिरक्षा-मध्यस्थता वाली स्थितियों से संबंधित है, और बढ़ी हुई आंतों की पारगम्यता का अध्ययन कई गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल और प्रणालीगत बीमारियों की एक विशेषता के रूप में किया जाता है। यह प्रविष्टि बाधा शरीर विज्ञान को पृष्ठभूमि के रूप में प्रस्तुत करती है; पारगम्यता माप का नैदानिक महत्व और 'लीकी गट' के रूप में लोकप्रिय रूप से जानी जाने वाली अवधारणा स्थापित नैदानिक या उपचार लक्ष्यों के बजाय सक्रिय जांच के क्षेत्र बने हुए हैं, और यहां कुछ भी व्यक्तिगत चिकित्सा सलाह नहीं है।

Evidence & guidelines

बाधा की संरचना और विनियमन प्रमुख समीक्षाओं में संश्लेषित कोशिका-जैविक और शारीरिक अनुसंधान के माध्यम से स्थापित किए गए हैं; यह प्रविष्टि उन समीक्षाओं पर आधारित है। पारगम्यता परिवर्तनों की नैदानिक व्याख्या अभी तक व्यापक रूप से अपनाए गए दिशानिर्देशों में संहिताबद्ध नहीं की गई है और यहां सावधानी से व्यवहार किया जाता है।

History

टाइट जंक्शनों को पहली बार बीसवीं शताब्दी के मध्य में इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी द्वारा उपकला कोशिकाओं के बीच एपिकल सील के रूप में देखा गया था, और बाद के काम ने उनके आणविक घटकों की पहचान की, जिसमें क्लाउडिन परिवार और ओक्लूडिन शामिल हैं। यह पहचान कि जंक्शन पारगम्यता तय होने के बजाय सक्रिय रूप से विनियमित होती है, साथ ही ज़ोनुलिन को एक मॉड्यूलेटर के रूप में वर्णित करने के साथ, बाधा को म्यूकोसल होमियोस्टेसिस के लिए एक गतिशील, सिग्नलिंग-प्रतिक्रियाशील संरचना के रूप में फिर से परिभाषित किया गया।

Debates

बढ़ी हुई आंतों की पारगम्यता नैदानिक रूप से कितनी सार्थक है?

कई स्थितियों में बाधा शिथिलता देखी जाती है, लेकिन क्या बढ़ी हुई पारगम्यता रोग का कारण, परिणाम या एक उप-घटना है — और इसे कितनी मज़बूती से मापा और उस पर कार्रवाई की जा सकती है — यह अभी भी बहस का विषय है।

Key figures

• Jerrold R. Turner
• Alessio Fasano

Seminal works

• turner-2009
• fasano-2011

Frequently asked questions

टाइट जंक्शन क्या हैं?

टाइट जंक्शन प्रोटीन कॉम्प्लेक्स होते हैं जो आसन्न आंतों की उपकला कोशिकाओं के बीच के स्थान को सील करते हैं, यह नियंत्रित करते हैं कि कौन से छोटे अणु और आयन पैरासेलुलर मार्ग से गुजर सकते हैं और इस प्रकार आंत बाधा की चयनात्मक पारगम्यता निर्धारित करते हैं।

क्या 'लीकी गट' एक मान्यता प्राप्त निदान है?

बढ़ी हुई आंतों की पारगम्यता एक वास्तविक, मापने योग्य घटना है जिसका शोध में अध्ययन किया जाता है, लेकिन एक स्टैंडअलोन नैदानिक निदान के रूप में 'लीकी गट' स्थापित नहीं है; रोग में इसकी भूमिका की अभी भी जांच की जा रही है।