Введение к работе
Актуальность проблемі. Желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) обладает функци-ій барьера, препятствующеію поступлению во внутреннею среду организма мак-юмолекул пищевых белков, токсинов микрофлоры, вирусов и живых микроорганизмов (Уголев A.M.,1987). В настоящее время признано, что барьер ЖКТ не вляется абсолютно непреодолимым (Шатерников В.А. ,1986; Мазо В.К. и р., 1989). Данные многочисленных экспериментальных и клинических исследова-ий позволяют считать существование феномена проникновения макромолекул ерез кишечный барьер доказанным. В норме у животных и человека нерасшеп-енные макромолекулы преодолевают кишечный барьер в количествах, не имею-их значения для обеспечения пластических и энергетических потребностей рганизма, но иммунслогически значимых. Важную роль, по-видимому, играет бсорбция иммуноглобулинов, эпидермального фактора роста и других защитных акторов из молока в раннем постнатальном периоде. Процесс абсорбции в ЖКТ пределенных количеств пищеварительных ферментов вероятно необходим для егуляции функции поджелудочной железы по механизму отрицательной обратной вязи (Коротько Г.Ф., 1990). Всасывание из полости кишки вирусных частиц акже может иметь важное адаптационное значение и находит практическое ис-ользование в процессе пероральной вакцинации детей против полиомиелита.
Проницаемость кишечного барьера для макромолекул значительно повышена зи таких заболеваниях, как пищевая и гастроинтестинальная аллергия, бо-эзнь Крона, язвенный колит, целиакия, отдельные формы диабета, парази-арные инвазии, хронический алкоголизм, а также при травме и стрессе. След-гвием этого может быть развитие поливалентной пищевой сенсибилизации, а акже тяжелого системного септического состояния и полиорганной недостаточ-зсти. Важно, что в условиях клиники бывает трудно установить, является ли ірушенная проницаемость ЖКТ причиной или следствием развившегося патсло-іческого процесса в стенке кишки. Вопрос о первичной патогенетической ши нарушенной проницаемости ЖКТ для макромолекул требует дополнительно-) исследования. Недостаточно изученным остается характер изменений кишеч-)й проницаемости при воздействии ионизирующей радиации. Пищевые антигены, асываюшиеся в*ЖКТ кормящей матери, могут преодолевать барьер ее молочной яезы и передаваться с молоком потомству. С этим в настоящее время связы-іется явление аллергической сенсибилизации младенцев, находящихся на
чисто грудном вскармливании. Количественные аспекты данного феномена и е возможное клиническое значение охарактеризованы в литературе недостаточ полно.
Имеющиеся сведения о молекулярных механизмах нарушения проницаемое кишечного эпителия позволяют предположить, что его нормальная барьерн функция мажет быть восстановлена под действием некоторых алиментарных фа торов. Их выявление могло бы послужить основанием для разработки сп цифических методов диетической профилактики и коррекции патологических с стояний, связанных с нарушениями кишечной проницаемости. Имевшиеся в л тературе данные о влиянии характера питания на проницаемость защитного б рьера ЖКТ крайне немногочисленны.
В свете вышеизложенного ЦЕЛЬЮ данного ИХЛВДЗВАНИЯ является выяснен значения нарушенной проницаемости килечного барьера как одного из факт ров, лриводяпнх к развитию пишевой аллергии, а также физиолог биохимическое обоснование возможностей алиментарной коррекции барьерн функции ЖКТ.
Для реализации поставленной цели определены следующие задачи ихптурпания.
1. Разработать методы количественного определения всасывания макрос
лекул в кишечнике у лвдей и лабораторных животных, позволяющие проЕ
дить оценку изменений барьерной функции ЖКТ при развитии различных пат
логических состояний и заболеваний, а также под воздействием фактора пит
ния.
-
Б эксперименте на животных изучить возможную роль увеличенной пр ницаемости кишечного барьера для макромолекул как фактора риска разЕ тая пишэвой сенсибилизации и, как следствие этого, пищєеоп гнпевчувстг тельности.
-
Воспроизвести у лабораторных животных модели патологических с стояний, характеризующихся нарушениями кишечной проницаемости для мак молекул.
4.Экспериментально обосновать возможность воздействия на барьері функцию алиментарных факторов : жирнокислотного состава липидного комг нента рациона, потребления добавочных количеств свободных аминокисле
иегкоусвояемого белка с высокой биологической ценностью, антиоксидантних факторов.
5.В клинических наблюдениях охарактеризовать диагностическое и прогностическое значение теста нарушенной проницаемости барьера ЖКГ у больных взрослых и детей, страдаших пищевой аллергией и нарушениями функции пи-цеварения.
6.Дать количественную оценку поступления антигенов пищи в грудное молоко л установить значение этого феномена в развитии пищевой гиперчувствителъ-яости у детей, находящихся на 'грудном вскармливании.
Научная новизна работал. Впервые в условиях эксперимента показано, что увеличенная из-за наследственных или фенотипических особенностей проницаемость кишечного барьера для макромолекул у нормальных здоровых лабораторных животных (морских свинок) является фактором риска последующего развития у них состояния пищевой гиперчувствительности на модели орально ^шдyциpoвaннoй пищевой анафилаксии.
Доказана применимость полиэтиленгликоля (ПЭГ)-4000" как индикатора килечной проницаемости у лабораторных животных. Впервые охарактеризованы межвидовые и возрастные различия во всасывании ПЭГ-4000 в ЖКГ лабораторных животных, выявлена корреляция между проницаемостью кишки для ПЭГ и белка, установлен вклад активного транспортного механизма (эндоштоза) во всасывание ПЭГ, показана возможность использования ПЭГ для повторного тестирования кишечной проницаемости в динамике в ходе эксперимента.
Установлено, что у лабораторных животных (крыс), подвергнутых внешнему у-облучению в дозе 400 рад, наблодается транзиторное увеличение проницаемости килечного барьера для макромолекул ПЗГ-400С и белка.
В экспериментах на крысах показано, что проницаемость кишечного барьера для макромолекул в норме и при патологии (системная анафилаксия, внешнее у-облучение, химический колит) может быть уменьшена (нормализована) под воздействием приема дополнительных количеств концентрата легкоусвояе-иого пищевого белка, мононатриевой соли глутаминовой кислоты и препаратов биологически доступного селена. Выяснено, что факторами рациона, неблагоприятно влияющими на барьерную функцию ЖКГ, являются дисбаланс яирных кислот (избыток ПНЖК -3 ряда), избыточное потребление с рационом триптофана и неусвояемого полисахарида (пектин).
В клинических наблодениях на больных взрослых и детях, страда гаях а лергическими и гастроэнтерологическими заболеваниями, показано, что тес проницаемости кишечного барьера для макромолекул белков могут использоват ся при диагностике гастроинтестинальной пищевой аллергии и , в особенност. ее формы, сочетанной с воспалительными заболеваниями тонкой и толстой кип и дисОактериозом. Показано, что у детей раннего возраста, страдаших пищ вой аллергией, в большом проценте случаев наблюдается обращение ("инве) сия") нормальной возрастной динамики снижения кишечной проницаемости.
Количественно охарактеризовано явление поступления антигенов пищи материнское молоко и установлено, что этот показатель должен быть включ* в комплекс критериев выявления группы риска по развитию пищевой сенсибиго задай на естественном вскармливании.
Практическая значимзсль результатов работы. Разработана модель нарі шенной проницаемости кишечного барьера лабораторных животных при внешне у-облучении, позволялся тестировать эффективность различных новых адаптс генных и радиопротекторных фармакологических средств, пищевых продуктов добавок, предназначенные для использования лицами, входящими в группу рис ка по воздействию ионизирующего облучения (население зоны Чернобыш персонал АЭС и атомной промышленности, летчики, врачи-рентгенологи и др.).
Показана эффективность включения в рацион лабораторных животных дс бавки концентрата структурирукиего пищевого (КПП) с целью предупреждена нарушения барьерной функции ЖКТ при системной анафилаксии и внешнем! облучении. Это дает основание рекомендовать КПП для включения в соста специализированных продуктов для лодей, входящих в группу риска по радиаци онному поражению, а также для некоторых категорий больных с нарушение функцией органов пищеварения.
Разработаны иммуноферментные методики тестирования проницаемости ки шечного барьера для белковых макромолекул у больных взрослых и детей ранне го возраста. Методики могут быть использованы в клинических условиях пр выявлении нарушения барьерной функции ЖКГ среди больных, страдавших пи щевой аллергией, хроническим колитом, воспалительньми заболеваниями тонка кишки. Положительные результаты тестирования могут явиться основанием дл назначения больным специализированных гшюаллергенньк и элиминационны диет, а ь случае подозрения ка наличие целиакии также и показанием дл.
s проведения эндоскопического исследования. Тестирование проницаемости кишечного барьера может использоваться при дифференциальной диагностике гастроинтестинальной фермы пищевой аллергии от других форы аллергии. Метод внедрен и используется в Клинике лечебного питания РАМН, в Рязанском , медицинском университете (РМУ)" им.И.П.Павлова (кафедра пропедевтики внутренних болезней), в Краснодарском медицинском институте, в НИИ педиатрии РАМН, в Рязанской областной детской клинической больнице.
Разработан иммуноферментный метод выявления сенсибилизации к пищевым продуктам по наличию специфических антител в сыворотке крови детей первых лет жизни. Метод способен выявлять поливалентную пищевую сенсибилизацию в 90-92% случаев, а целиакию в 80 и более % случаев при частоте лсянополо-жительньк результатов (в контрольной группе детей) не более 7%. Это позволяет использовать предложенный метод при скриннинге и экспресс-диагностике пищевой гиперчувствительности и глютеновой энтеропатии в широких контингентах больных, в том числе и при амбулаторном приеме. Метод внедрен и используется в отделе детского питания НИИ питания РАМН, НИИ педиатрии РАМН, в детской клинической больнице им.Н.Ф.Филатова г.Москвы, в IV городской детской клинической больнице г.Новокузнецка и др.
В совместных исследованиях с проф.Е.М.Фатеевой и к.м.н. М.В.Шошинской предложен комплекс критериев по выделению группы риска по развитию пищевой сенсибилизации у детей, находящихся на естественном вскармливании. В число этих критериев входит уровень поступления антигенных белков диеты матери в женское молоко. Метод внедрен и используется в работе некоммерческого медико-педагогического Центра "Страна абсолютного нового Я" , г.Москва. На основе иммунохимической характеристики белкового компонента большого числа молочных продуктов, поступающих в торговлю, выработаны рекомендации для включения некоторых из них в рацион питания кормящих женщин, дети которых входят в вышеуказанную группу риска.
Разработана процедура иммунохимической характеристики белкового компонента специализированных пищевых продуктов, предназначенных для больных пищевой аллергией и нарушенной функцией пищеварения. Процедура включает подготовку (фракционирование) образца, анализ методом двумерного иммуно-элекгрофореза по Кларк и Фриман, количественный учет результатов на ЭВМ с использованием математического метода ранжирования ("взвешивающей" функ-
ции). Полученные данные использованы при разработке рецептуры ряда спаци лизированных продуктов: "Унипит-3", "Лактанал", - "Фиталакт", "Фиталак1 Д". Технология выработки гипоаллергенных продуктов, включаших тестироваї ный по вышеуказанной процедуре белковый компонент, залишена АС СССР 1 1622967, 1494898, патентом РФ N 20402559. Основные полствения, вывэсиьыз ва завиту.
1.Увеличенная проницаемость защитного барьера желудочно-кишечного трак как один из факторов риска сенсибилизации организма антигенами энтеральм среды.
2.Модель нарушенной проницаемости кишечного барьера у взрослых крыс, noj вергнутых внешнему у-облучению в дозе 400 рад.
3.Возможность предупреждения нарушений проницаемости кишечного барьера эксперименте под действием факторов рациона(липиды, белок, глутамат, селен', 4.Нарушенная проницаемость кишечного барьера у взрослых больных и дет< раннего возраста как диагностический и прогностический признак развил гастроинтестинальной аллергии .
5.Поступление антигенов пищи в женское молоко как один из критериев бе деления группы риска развития аллергии у детей на груднем вскармливании. Апробация работы. Приведенные в диссертационной работе результаты были дс ложены на V Всесоюзном биохимическом съезде (Москва, 1986 г), на Научж практической конференции "Диагностика, патогенез и лечение пищевой аллеї гии" (Рязань, 1989);на XV Всесоюзной конференции по физиологии пищевареш и всасывания (Краснодар, 1990), на научной конференции с международж участием "Питание: здоровье и болезнь" (Москва, 1990); на ежегодных (1995 1996 г) Конференциях Федерации американских обществ экспериментальной бис логик (Атланта, 1995 , 1996), на научной Конференции "Аллергия, иммунитет патология внутренних органов", посвященной 900-летио г.Рязани (Рязаш 1995), на II Всероссийской гастроэнтерологической наделе (Москва, 1996), і Всероссийской научно-практической конференции "Аллергические болезни у де тей" (Москва, 1996), на V Международной конференции Института питания Ха& "Пищевая непереносимость у детей" (Москва, 1996).
Публикации. Всего по материалам диссертации опубликовано 57 печатных рабої
Огруягура и оСпек диооертаЕрюниэй рабові. Диссертационная работа состо-; из введения, обзора литературы по вопросу проницаемости кишечного барье-і для макромолекул в норме и при патологии, главы "Материалы и методы ис-іедования" , 6 глав результатов собственных исследований, обсуждения ре- . таьтатов, выводов, списка литературы ( 431 источник } и 2 приложений. Рама изложена на 400 страницах машинописного текста, включает 34 таблицы и } рисунка.
