Доктор Карлос Фбрегас Родрігес. Професор-консультант

секреції кислоти

КЛІТИНИ ШЛУНОВОЇ СЛІЗИНИ

Шлунковий сік - це поєднання парієтальної (кислотної) та непарієтальної секреції. Парієтальні клітини виділяють чисту соляну кислоту в концентрації 160 ммоль/л і в обсязі, що визначається кількістю активно секретуючих тім'яних клітин. Непарієтальний секрет включає воду, електроліти та слиз.

Слизова шлунка містить кілька типів клітин, що мають різні і специфічні функції. Таким чином, ми маємо:

- Епітеліальні клітини: вся поверхня слизової оболонки складається з поверхневих клітин епітелію, які представляють найбільшу кількість клітин на рівні антрального відділу та очного дна. Ці клітини високі, колоноподібні та виділяють слиз і бікарбонат, які є важливими факторами захисту слизової. Під електронним мікроскопом ці клітини мають короткі мікроворсинки, які сприяють швидкому перетворенню без необхідності мітозу.

- Клітини шиї або попередника: у верхній частині оксинтичної залози клітини поверхневого епітелію стають так званими клітинами шиї, які є джерелом клітин для клітинного обороту. Ці клітини мають мало гранул муцину і вважаються родоначальниками клітин поверхневого епітелію та клітин шлункових залоз.

- У цьому регіоні мітози надзвичайно часті, враховуючи, що слизова оболонка шлунка, як правило, оновлюється за 2-6 днів.

Цей процес реепітелізації перетворюється на набагато швидший процес після травми, а пошкоджені клітини, як правило, оновлюються, через 30 хв гострого поверхневого пошкодження.

- Основні клітини: в основі кисневої залози, окрім парієтальних клітин, розташовані основні клітини, які мають великі базуфільні гранули зимогену, більш помітні в верхівковій області і відповідальні за секрецію протеолітичних ферментів Пепсінігенме I та II., У формі проферментів. Спостережувані за допомогою електронного мікроскопа, вони є характерними клітинами, що синтезують білок, що мають великий грубий ендоплазматичний ретикулум, видатний апарат Гольджі та численні верхівкові секреторні гранули. Протеолітичні ферменти активуються низьким просвітнім рН і інактивуються рН вище 6, який існує на вході в дванадцятипалу кишку.

ПАРІЄТАЛЬНІ КЛІТИНИ. МЕХАНІЗМИ І КОНТРОЛЬ СЕКРЕТІЇ ШЛУНКОВОЇ КИСЛОТИ.

Парієтальні клітини також знаходяться в кисневих залозах очного дна і тілі шлунка, які виділяють соляну кислоту та внутрішній фактор, за спостереженнями Голджі з 1893 р. Ці клітини відрізняються своєю сильною еозинофілією в препаратах гематоксиліну та еозинофілії. завдяки мітохондріям, які вони містять, необхідним для забезпечення енергією (АТФ) для секреції кислоти.

Парієтальні клітини мають на своїй базолатеральній мембрані рецептори трьох стимуляторів: гістаміновий рецептор (Н-2), мускариноподібний холінергічний рецептор (М-3) для ацетилхоліну, що виділяється прегангліонарними нейронами, та холецистокініноподібний рецептор (ССК). 8) для гастрину, що виділяється дуоденальними та пілюричними G-клітинами. Парієтальна клітина також має рецептори на базолатеральній мембрані для інгібіторів її функції: соматостатин та простагландини.

Стимулятори, інгібітори та рецептори тім'яної клітини

Це найважливіший стимулятор секреції кислоти. Гістамін вивільняється ентерохромаффіноподібними (ECL) клітинами і, можливо, тучними клітинами власної пластинки, взаємодіючи з рецепторами гістаміну H-2 в тім’яній клітині. Останні дані свідчать, що гістамін також діє через рецептор Н-3, пригнічуючи вивільнення соматостатину з клітин D. Антагоністи рецепторів Н-2 інгібують секрецію шлункової кислоти, блокуючи Н-2-рецептори парієтальної клітини.

Він виділяється нервовими закінченнями як кінцевий результат стимуляції блукаючого нерва, взаємодіючи з мускариновими рецепторами М-3 безпосередньо в тім'яній клітині, на клітинах ECL для вивільнення гістаміну, а на D-клітинах - для придушення вивільнення соматостатину через інгібуючий пептид. Ці три механізми сприяють секреції кислоти.

Гастрин. Цей травний гормон вивільняється G-клітинами антруму шлунка. Стимуляція вище базової лінії відбувається за наявності їжі в просвіті шлунка та за допомогою нервового вивільнення в антральній тканині гастрин-релізинг-пептиду (GRP). Суперечка про те, як гастрин стимулює секрецію кислоти у людини. Гастрин зв'язується безпосередньо з рецепторами CCK-B/гастрину на тім'яній клітині, як показали дослідження з тім'яними клітинами собак. Однак дослідження на людях показують, що рецептор гастрину в тім'яній клітині може не брати участь у секреції кислоти. Крім того, недавня робота припускає, що на клітинах ECL є рецептори гастрину CCK-B. Таким чином, вплив гастрину на тім’яні клітини може насправді опосередковуватися через клітини ECL.

Соматостатин. Соматостатин є інгібітором функції пристінкових клітин. Він відіграє важливу роль у модулюванні вивільнення гастрину. Тісний гістологічний взаємозв’язок D-клітин

Що стосується G-клітин, це свідчить про те, що соматостатин діє паракринно як ендогенне "гальмо" для вивільнення гастрину. Іони Н з просвіту шлунка "активують" D-клітини, щоб допомогти у зворотньому зв'язку пригнічувати вивільнення гастрину кислотою. Ацетилхолін, що виділяється за допомогою вагусної стимуляції, "дезактивує" D-клітини, тим самим посилюючи вивільнення гастрину та забезпечуючи інший спосіб сприяти секреції кислоти ацетилхоліном.

Простагландини секретуються практично всіма епітеліальними та неепітеліальними клітинами шлунка. Продемонстровано існування рецептора PGE-2, пов'язаного з інгібуючим білком G парієтальної клітини. Рецептори PGE-2 мають протилежні ефекти до рецепторів H-2, тобто зменшують активність аденилциклази, внутрішньоклітинної цАМФ та протеїнкінази А. Аналоги простагландину Е, такі як мізопростол, зменшують секрецію кислоти приблизно в тій же пропорції, що і Н-2 антагоністи рецепторів. Засоби, що блокують ендогенний синтез простагландинів, такі як нестероїдні протизапальні препарати, збільшують секрецію кислоти.

Найвизначнішою особливістю тім'яної клітини є наявність секреторного каналу, який може руйнуватися або розширюватися майже для заповнення клітини, залежно від ступеня стимуляції клітини. Електронний мікроскоп також дозволив ідентифікувати наявність структур, обмежених мембраною: цитоплазматичних трубок. Ці мембранні структури містять водневу насос: специфічну калій-водень АТФазу, яка перекачує водень через мембрану в обмін на іони калію. Після стимуляції парієтальної клітини канальцево-везикулярні структури зливаються і складають розгалужену внутрішньоклітинну канікулярну мережу.

Точний механізм, за допомогою якого канальці перетворюються на канальцеву мембрану, невідомий, але функціональним наслідком цієї морфологічної зміни є активація кислотного насоса тім’яної клітини. Кислота виділяється в каналікул, тече через ці структури на відкриту верхівкову поверхню в тім'яній клітині, а звідти в просвіт окситичних залоз і в просвіт шлунка.

Злиття мережі, що складається з трубчастих структур з апікальною мембраною клітини, дає можливість утворити велику поверхню для активного витіснення іонів водню, яка кон'югується з секрецією хлоридів.

Після ідентифікації кислотного насоса як ферменту (Н, К, АТФ-ази) стало можливим за допомогою специфічних антитіл локалізувати ці структури в тім’яних клітинах слизової шлунка. Можна було б визначити, що насоси розташовані в цитоплазматичних трубках і в мембрані секреторних каналів. Коли клітини перебувають у стані спокою, вони розташовуються в цитоплазматичних канальцях, тоді як при їх активації вони включаються в секреторну канальцеву мембрану.

Було показано, що в спокійних умовах менше 30% насосів розташовані в каналах. При стимуляції тім'яної клітини відбувається швидкий перехід насосів до секреторної мембрани, і активується від 60 до 70% від загальної кількості насосів. Цей механізм є оборотним, як тільки стимул припиниться.

Протягом останніх 20 років накопичилося достатньо доказів, що підтверджують, що Н, К, АТФаза або кислотний насос є завершальним молекулярним етапом секреції кислоти тім'яною клітиною.

Стимуляція та гальмування тім'яної клітини

Після зв’язування з його рецептором в тім’яній клітині різних опосередковуючих речовин, що стимулюють її, виробляється другий вісник. Для ацетилхоліну вісник - це кальцій, хоча точно невідомо, як це відбувається. Для гістаміну другим месенджером є насамперед циклічний АМФ. Коли гістамін зв'язується з рецептором Н-2, стимулюючий білок G (G-2) активує аденілциклазу і призводить до генерації циклічного АМФ. Кальцій та циклічний АМФ активують білкові кінази, що призводить до фізичного перетворення парієтальної клітини та секреції кислоти.

Іони водню виділяються у світлі, обмінюючись на іони калію дією протонної помпи, тобто водню/калію ATP-ASA.

Протонний насос є фармакологічною мішенню інгібіторів протонного насоса, препаратів, які помітно знижують секрецію кислоти і тому використовуються для лікування різних кислотно-пептичних процесів.

Деякі речовини, включаючи простагландини та соматостатин, діють, пригнічуючи функцію тім'яної клітини та пригнічуючи секрецію кислоти. Обидва діють через інгібуючі білки G (G-1), які інгібують аденілциклазу і, отже, генерацію циклічного АМФ. Соматостатин також діє, інгібуючи клітину ECL, тим самим пригнічуючи вивільнення гістаміну. Нещодавно було постульовано, що сам гістамін за допомогою механізму зворотного зв'язку може інгібувати вивільнення гістаміну клітинами ECL через рецептори Н-3.

Фізіологія секреції шлункової кислоти

Секреція базальної кислоти

У шлунку в стані спокою та натщесерце секреція кислоти має добовий характер, і її частка сильно варіюється у звичайних людей. Хоча концентрація гастрину в сироватці крові не корелює з виробленням базальної кислоти, важливими факторами є блукаючий "тонус" та стать. Факти свідчать про те, що підвищений тонус блукаючого може призвести до стійкої базальної гіперсекреції у одних людей та тимчасової гіперсекреції в періоди стресу у інших.

Жінки зазвичай виділяють менше кислоти на початку, ніж чоловіки.

Стимульована секреція кислоти

У активації клітинних рецепторів тім'яної клітини шлунка беруть участь два механізми: один центральний, а інший периферичний.

Центральна нервова система інтегрує сенсорну інформацію, яка надходить від спеціалізованих органів чуття, центральних хеморецепторів та вісцеральних сенсорних рецепторів. Еферентні стимулюючі імпульси передаються через блукаючий нерв на периферичні нейрони кишкової нервової системи.

Ентеротехнічна нервова система інтегрує інформацію з блукаючого середовища з периферичною сенсорною інформацією та регулює вивільнення опосередковуючих речовин, що активують тім'яну клітину. Найважливішими речовинами, що виділяються, є ацетилхолін, волокнами блукаючого нерва та гістамін, клітинами, подібними до ентерохромафінів.

Стимуляція ЕКЛ з вивільненням гістаміну є основним регуляторним шляхом стимулювання секреції кислоти пристінковою клітиною.

Найкращим периферійним механізмом регуляції секреції шлункової кислоти є рівень гастрину в плазмі, який підвищується внаслідок надходження їжі в антральну область (головним чином білків та амінокислот) і зменшується при гальмуванні секреції шлункової кислоти. гастрин через внутрішньошлунковий рН нижче 3. Цей механізм, який пригнічує вивільнення гастрину через рівень кислотності (фактори захисту слизової оболонки рН

Концепція бар’єру слизової включає захисні механізми, які не дозволяють накопичувати кислоту (Н +) у шлунково-дванадцятипалих клітинах епітелію. Слизовий бар'єр містить тонкий прилипаючий шар, утворений розчиненим бікарбонатом (HCO-3 -) та слизом, який нейтралізує H + шлункового соку.

Слизові клітини шлункової поверхні також є частиною слизового бар’єру, у них в апікальній мембрані є ліпідний бішар, який створює досить непроникний бар’єр для Н + шлункового соку (гідрофобна дія). Підслизовий кровотік також є компонентом слизового бар’єру для кислоти. Ця циркуляція видаляє Н + зі слизової, а також нейтралізує Н + за допомогою НСО-3 і білків.

Таким чином, рН шлункового світла дорівнює 2,0; рН поверхні слизової клітини становить 7,0, тоді як рН циркулюючої крові 7,4.

Простагландини відіграють вирішальну роль у захисті слизової. Нестероїдні протизапальні препарати (НПЗЗ), які блокують синтез простагландинів, сприяють пошкодженню слизової оболонки та пептичній виразці. Спосіб захисту простагландинів слизовою оболонкою шлунково-дванадцятипалої кишки включає виділення слизу, стимулювання секреції бікарбонату та підтримання кровотоку в періоди можливої ​​травми.

Секреція пепсиногену

Недавні дослідження показали, що слизові клітини шлунку секретують пепсиноген II, тоді як основні клітини і, можливо, слизові клітини шийки кисневих залоз секретують пепсиноген I. Таким чином пепсиноген перетворюється в просвіт шлунку. Пепсин під дією шлункової кислоти. Пепсин важливий на початку життя для перетравлення молока, пізніше його дія на м’ясо та інші білки.

У шлунку відбувається відносно погане травлення, хоча вивільнення пептидів та амінокислот пепсином допомагає викликати вивільнення інших важливих гормонів травлення, таких як гастрин та холецистокінін. У секреції пепсиногену є головна та шлункова фази, а головним стимулом є холінергічний.

Секреція внутрішнього фактора

Внутрішній фактор - це глікопротеїн, головна роль якого полегшує всмоктування кобаламіну (вітамін В-12).

Коли кобаламін витягується з їжі (білків) під дією кислоти та пепсину, спочатку поєднується з білками, що містяться в слині. Тільки в лужному середовищі дванадцятипалої кишки, де ці білки гідролізуються ферментами підшлункової залози, кобаламін переважно поєднується із внутрішнім фактором.

Таким чином, комплекс кобаламін-внутрішнього фактора проходить через кишечник у клубову кишку, де вітамін активно всмоктується.

Порушення в абсорбції кобаламіну можуть виникати внаслідок дефіциту власних факторів, екзокринної недостатності підшлункової залози, надмірного розростання бактерій у тонкому кишечнику, вторинних до ахлоргідрії або хвороби клубової кишки.

1.-Матон, PH. Кислотні гіперсекреторні стани. В: Брандт Л. Г. Клінічна практика гастроентерології. Т. 1. Філадельфія: Сучасна медицина, 1999: 315-323.

2.-Hawkey CJ. Інгібітор Кокс-2. Lancet 1999, 353: 307-314.

3.- Mangeat P. Секреція кислоти та реорганізація мембрани в одній парієтальній клітині шлунка в первинній культурі. Клітина біології. 1990; 69: 223-257: 539.

4. - Викреслити Ю. Центральна нервова система регуляції секреції кислоти. Фізіологія шлунково-кишкового тракту. 1987: 2.

5.- Prinz C, Kajimura M. Секреція гістаміну фронтальним ентерокромафіновим щуром. Гастроентерологія 1993; 105: 449.

6.-Сакс Г. Шлункова Н + К + АТФаза, регуляція та структура/функція кислотного насоса шлунка. Фізіологія гастродуоденального тракту. 1994: 1119.

7. - Картка W I, Позначки IN. Взаємозв’язок між кислотним викидом шлунку після стимуляції гістаміном та масою клітин париталу. Клінічна наука. 1990; 19: 147-50.

8. - Левін Е, Кірснер Дж. Проста міра шлункової секреції у людини. Порівняння годинної нічної шлункової секреції. Гастроентерологія 1951; 19: 88-98.

9.- Flemstron G, Garner A. Гастродуоденальний транспорт HCO-3. Am J Physiol 1982; 242: 183-93.

10.- Контурек С. Г. Цитозахист шлунка. Сканд Дж. Гастроентерологія 1985; 20: 543.