İntestinal Bariyer Fonksiyonu ve Sıkı Bağlantılar
Bağırsak bariyeri, lüminal mikropları, toksinleri ve antijenleri dışarıda tutarken, bağırsağın besinleri ve suyu emmesini sağlayan bir arayüzdür. Seçiciliği, sıkı bağlantılarla birbirine mühürlenmiş tek bir epitel hücre tabakasına dayanmakta olup, mukus, antimikrobiyal salgılar ve mukozal bağışıklık sistemi tarafından desteklenmektedir. Bu konu, söz konusu bariyerin nasıl inşa edildiğini ve geçirgenliğinin nasıl düzenlendiğini ele almaktadır.
Tanım
İntestinal bariyer fonksiyonu, bağırsak mukozasının besinlerin, suyun ve elektrolitlerin seçici taşınmasına izin verirken, lüminal mikroorganizmaların, antijenlerin ve zararlı moleküllerin geçişini kısıtlama kapasitesidir; bu kapasite büyük ölçüde parasellüler boşluğu mühürleyen epitel sıkı bağlantıları tarafından yönetilmektedir.
Kapsam
Bu madde, bağırsak bariyerinin fiziksel ve biyokimyasal bileşenlerini — mukus tabakası, epitel tek tabakası, sıkı bağlantılar ve parasellüler yol ile destekleyici doğuştan ve adaptif bağışıklık savunmaları — ve bağırsak geçirgenliği kavramını ele almaktadır. Bariyer fonksiyonunu, emilimin temelini oluşturan fizyolojik ve hücre biyolojik bir konu olarak ele almakta, klinik bir test veya tedavi olarak değerlendirmemektedir.
Temel sorular
- İntestinal bariyeri hangi yapısal ve moleküler bileşenler oluşturmaktadır?
- Sıkı bağlantılar parasellüler yolu ve bağırsak geçirgenliğini nasıl düzenlemektedir?
- Bariyer geçirgenliği fizyolojik olarak ve inflamasyon sırasında nasıl modüle edilmektedir?
- Bariyer disfonksiyonu mukozal hastalıkla nasıl ilişkilidir?
Anahtar kavramlar
- Mukus tabakası ve antimikrobiyal peptitler
- Polarize epitel tek tabakası
- Sıkı bağlantılar (klaudinler, okludin, ZO proteinleri)
- Parasellüler ve transsellüler yollar
- İntestinal geçirgenlik ('sızdıran bağırsak' bir araştırma kavramı olarak)
- Zonulin ve düzenlenmiş bağlantı açılması
Mekanizmalar
Bariyer katmanlıdır: dış mukus örtüsü ve salgılanan antimikrobiyal moleküller mikrobiyal teması sınırlar; bunun altında tek bir polarize enterosit tabakası sürekli bir tabaka oluşturur. Komşu hücreler apikal olarak sıkı bağlantılarla — aktin sitoiskeletine bağlı klaudinler, okludin ve iskele ZO proteinlerinden oluşan çoklu protein kompleksleri — birleşmektedir; bu bağlantılar parasellüler boşluğu mühürler ve yüke ve boyuta seçici geçirgenlik sağlamaktadır (Turner, 2009). Bu geçirgenlik dinamik olarak düzenlenmektedir: sitoiskelet kasılması ve sinyalizasyon bağlantıları açabilir veya sıkılaştırabilir ve zonulin proteini, bağlantı açılmasının fizyolojik bir modülatörü olarak tanımlanmıştır (Fasano, 2011). Enterositler aracılığıyla gerçekleşen transsellüler taşıma besin alımının çoğunu karşılarken, düzenlenmiş parasellüler yol su ve iyon hareketine katkıda bulunmaktadır (Kiela & Ghishan, 2016).
Klinik önem
Bariyer bütünlüğü, bir dizi mukozal ve immün aracılı durumla ilişkilidir ve artmış bağırsak geçirgenliği, çeşitli gastrointestinal ve sistemik hastalıkların bir özelliği olarak incelenmektedir. Bu madde, bariyer fizyolojisini bir arka plan olarak sunmaktadır; geçirgenlik ölçümlerinin klinik önemi ve halk arasında 'sızdıran bağırsak' olarak adlandırılan kavram, yerleşik tanı veya tedavi hedefleri olmaktan ziyade aktif araştırma alanları olmaya devam etmektedir ve buradaki hiçbir bilgi kişiselleştirilmiş tıbbi tavsiye niteliğinde değildir.
Kanıt ve kılavuzlar
Bariyerin yapısı ve düzenlenmesi, önemli derlemelerde sentezlenen hücre biyolojik ve fizyolojik araştırmalar aracılığıyla ortaya konulmuştur; bu madde söz konusu derlemelerden yararlanmaktadır. Geçirgenlik değişikliklerinin klinik yorumu henüz yaygın olarak benimsenen kılavuzlarda kodlanmamıştır ve burada ihtiyatlı bir şekilde ele alınmaktadır.
Tarihçe
Sıkı bağlantılar, ilk olarak yirminci yüzyılın ortalarında elektron mikroskobu ile epitel hücreleri arasındaki apikal mühürler olarak görselleştirilmiştir ve daha sonraki çalışmalar, klaudin ailesi ve okludin dahil olmak üzere moleküler bileşenlerini tanımlamıştır. Bağlantı geçirgenliğinin sabit olmaktan ziyade aktif olarak düzenlendiğinin anlaşılması, zonulinin bir modülatör olarak tanımlanmasıyla birlikte, bariyeri mukozal homeostaza merkezi olan dinamik, sinyal yanıtlı bir yapı olarak yeniden çerçevelemiştir.
Tartışmalar
- Artmış bağırsak geçirgenliği klinik olarak ne kadar anlamlıdır?
- Bariyer disfonksiyonu birçok durumda gözlenmektedir, ancak artmış geçirgenliğin bir hastalığın nedeni, sonucu veya bir epifenomeni olup olmadığı — ve ne kadar güvenilir bir şekilde ölçülüp üzerine hareket edilebileceği — tartışılmaya devam etmektedir.
Öne çıkan isimler
- Jerrold R. Turner
- Alessio Fasano
İlgili konular
Temel eserler
- turner-2009
- fasano-2011
Sıkça sorulan sorular
- Sıkı bağlantılar nelerdir?
- Sıkı bağlantılar, komşu bağırsak epitel hücreleri arasındaki boşluğu mühürleyen protein kompleksleridir; bunlar, hangi küçük moleküllerin ve iyonların parasellüler yol aracılığıyla geçebileceğini kontrol ederek bağırsak bariyerinin seçici geçirgenliğini belirlemektedir.
- 'Sızdıran bağırsak' tanınmış bir tanı mıdır?
- Artmış bağırsak geçirgenliği araştırmalarda incelenen gerçek, ölçülebilir bir fenomendir, ancak 'sızdıran bağırsak' tek başına bir klinik tanı olarak yerleşmiş değildir; hastalıktaki rolü hala araştırılmaktadır.