Роль грудного вскармливания в становлении иммунитета и обмена веществ ребенка. Часть I
http://forums.epstein-barr-virus.ru/threads/591/
Роль грудного молока в иммунологической защите ребенка
https://www.lvrach.ru/2013/08/15435785/
http://www.lvrach.ru/2014/09/15436048/
[Spoiler (click to open)]Как уже говорилось, незрелость иммунной системы ребенка восполняется за счет пассивного иммунитета, передаваемого от матери новорожденному. Этот пассивный иммунитет обеспечивается как за счет материнских иммуноглобулинов, так и за счет защитных факторов грудного молока.
В третьем триместре беременности происходит активный транспорт материнских IgG через плаценту. В результате при доношенной беременности уровень IgG у новорожденного близок к таковому у матери. Напомним, что IgM- и IgA-антитела не способны транспортироваться через плаценту. Период полужизни материнских IgG-антител составляет 21 день, поэтому они полностью исчезают к 3-месячному возрасту. Более продолжительная поддержка пассивного иммунитета обеспечивается за счет грудного вскармливания.
В глобальном масштабе роль грудного вскармливания исключительно велика. Есть данные, что благодаря оптимальному грудному вскармливанию (под которым подразумевают исключительно грудное вскармливание до 6 месяцев и сохранение кормления грудью до 1 года) удается ежегодно предотвратить смертность 1,3 миллиона детей [13].
В составе ГМ содержится 0,4-1,0 г/л секреторного IgA, защитные свойства которого направлены против кишечных и респираторных патогенных микроорганизмов в непосредственном окружении матери и ребенка. Помимо этого, ГМ содержит многочисленные компоненты, которые непосредственно или опосредованно способствуют защите детского организма от инфекции.
Лактоферрин и лизоцим относятся к белкам, обладающим прямой антибактериальной активностью. Лактоферрин - это железосодержащий и железосвязывающий гликопротеин, который ингибирует рост патогенных микроорганизмов, блокируя железо в составе бактериальных клеток. Концевой аминопептид лактоферрина - лактоферрицин обладает самостоятельной бактерицидной активностью. Поскольку лактоферрин устойчив к воздействию протеолитических ферментов, основная часть получаемого с грудным молоком лактоферрина сохраняется во время пассажа по пищеварительному тракту ребенка.
Лизоцим - антимикробный пептид, который расщепляет пептидогликаны в клеточной стенке бактерий. Он присутствует в грудном молоке в концентрации, в 300 раз превышающей его концентрацию в коровьем молоке.
В одной порции сцеженного молока удается определить около 130 различных олигосахаридов. Многие из них выполняют функцию аналогов рецепторов (ложных рецепторов) и способны ингибировать связывание бактериальных или вирусных патогенов и токсинов с клетками кишечного эпителия. Структура олигосахаридов определяется специфичностью связывания с адгерентными рецепторами бактерий или бактериальных токсинов. Например, GM1 ганглиозиды являются аналогами рецепторов для токсинов, продуцируемых V. cholerae и E. сoli, тогда как лакто-N-фукопентаоза предотвращает перенос вируса иммунодефицита человека 1. Установлено, что определенные гликозилированные протеины (муцины) препятствуют фиксации бактерий и вирусов к кишечной стенке. Лактадгерин - компонент молочных жировых глобул - оказывает защитный эффект против ротавирусной инфекции [14]. Свободные жирные кислоты и моноглицериды, образующиеся при энзиматическом расщеплении триглицеридов, способны прерывать репликацию вирусов [14].
Олигосахариды также способствуют пролиферации полезных бифидобактерий и лактобацилл в желудочно-кишечном тракте. Эти микроорганизмы, которые определяются термином «пробиотики», оказывают положительное влияние на состояние здоровья ребенка и взрослого человека, поскольку они продуцируют органические кислоты, угнетающие рост условно-патогенных микроорганизмов.
К этому можно добавить, что ГМ содержит лейкоциты, в том числе нейтрофилы (40-65% от общего количества лейкоцитов), моноциты/макрофаги (35-55%) и активированные CD8+ Т-лимфоциты (5-10%). Пока не ясно, способны ли эти клетки переносить функциональный клеточный иммунитет от матери к ребенку при грудном вскармливании.
В ГМ присутствуют разнообразные цитокины и хемокины: провоспалительные цитокины - ИЛ-1, фактор некроза опухоли альфа (ФНО-α), Th-1 цитокины - гамма-интерферон и ИЛ-2, Th-2 цитокины ИЛ-4, ИЛ-5 и ИЛ-13, регуляторные цитокины ИЛ-10 и трансформирующий фактор роста-бета (ТФР-β), а также хемокины ИЛ-8 и CCL-5. Гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (ГМ-КСФ), эритропоэтин и кортизол также обнаружены в ГМ.
Помимо вышеперечисленных компонентов, которые оказывают непосредственное влияние на иммунную систему, ГМ содержит также целый ряд других ингредиентов, опосредованно влияющих на иммунную систему ребенка, включая витамины, минеральные вещества и нуклеотиды.
Учитывая сказанное, ГМ следует расценивать как незаменимый иммунологический источник, способствующий поддержанию пассивного и активного иммунитета в наиболее уязвимом возрасте ребенка, каковым являются первые месяцы и первый год жизни [14]. Многие из этих компонентов совершенно незаменимы, например, секреторный IgA. Однако есть и воспроизводимые компоненты, которые удается включать в состав современных ДМС.
[Spoiler (click to open)]Естественно, золотым стандартом для ребенка с ОКИ является грудное молоко (ГМ), так как питательные вещества в грудном молоке находятся в легкоусвояемой форме и эффективно используются незрелым детским организмом. В грудном молоке содержится ряд гормонов и факторов роста и дифференцировки, поддерживающих размножение клеток слизистой оболочки кишечника (эпидермальный фактор роста, бомбезин, грейлины, лептины и т. д.) и вещества с антимикробным действием: лизоцим, интерферон, комплемент, лактоферрин, макрофаги, иммуноглобулины различных классов, лактопероксидаза, нуклеотид гидролизирующий, κ-казеин и α-лактоальбумин, гаптокоррин (нaptocorrin), муцины, лактадхерин (lactadherin), жирные кислоты, лейкоциты и цитокины sCD14, β-дефензин-1, toll-подобные рецепторы, интерлейкин (ИЛ) 10 и трансформирующий фактор роста β (ТФР-β), антиидиотипические антитела. Кроме этого, в грудном молоке имеются противовоспалительные соединения: ИЛ-10 и ТФР-β, антагонист рецептора ИЛ-1, ФНО-α (фактор некроза опухоли α) и рецептор ИЛ-6, sCD14, молекулы адгезии, полиненасыщенные жирные кислоты с длинной цепью, гормоны и факторы роста, остеопротегерин.
Немаловажным протективным фактором, предотвращающим развитие ОКИ, являются и олигосахариды грудного молока. Доказано, что олигосахариды грудного молока имеют структурное сходство с рецепторами клеток слизистой оболочки ЖКТ, что позволяет им связывать патогены и их токсины. Еще несколько десятилетий назад доказана способность олигосахаридов грудного молока ингибировать адгезию энтеропатогенных E. coli, Campylobacter jejuni, ротавируса [1] к клеткам слизистой тонкой кишки, возможность инактивировать токсины энтеротоксигенных E. coli, V. cholerae [2].
На сегодняшний день доказано, что грудное вскармливание не только защищает ребенка от инфекций непосредственно в период грудного вскармливания, но и активно модулирует иммунный ответ в дальнейшем. Иммуномодулирующий эффект грудного вскармливания заключается в активации Th1-типа иммунного ответа (клеточно-опосредованного) и ослаблении Th2-типа иммунного ответа (гуморального). В результате у детей, получавших с рождения грудное молоко, ниже уровень инфекционной и аллергической заболеваемости. В первую очередь это осуществляется путем иммунологического и метаболического программирования (антитела, пребиотический компонент, иммунокомпетентные клетки, микробиота). Олигосахариды - основной пребиотический компонент грудного молока.
Олигосахариды грудного молока являются важным фактором, стимулирующим рост кишечной микрофлоры, преимущественно бифидо- и лактобактерий. Теория об основополагающей роли кишечной микрофлоры в развитии и активации иммунной системы появилась еще много десятилетий назад в результате опытов с животными, выращенными в стерильных условиях, которые показали, что при отсутствии нормальной микрофлоры кишечника у животных снижается число пейеровых бляшек, резко уменьшается число IgA-продуцирующих В-клеток, снижается выработка специфических антител [3; 4].
Грудное молоко и дефицит IgA
http://www.lvrach.ru/2009/09/10638450/
[Spoiler (click to open)]Главная функция кишечных антител - иммунное отторжение у поверхности слизистой оболочки. Известно, что IgA преобладает среди иммуноглобулинов во всех секретах и в собственной пластинке кишечника. Секреторный IgA, выполняющий роль главного «чистильщика» и иммуномодулятора слизистой оболочки ЖКТ, удерживается около эпителиальных клеток в результате взаимодействия с гликокаликсом, во многом благодаря присутствию нормофлоры. IgA занимает благоприятную позицию, препятствующую поглощению антигенов. Двумерная молекула IgA может функционировать как агглютинин, уменьшая прилипание бактерий к энтероцитам [4].
***
В кишечнике бактерии являются важнейшей составной частью биопленки: гликокаликс - слизь - IgA - нормофлора. Биопленка покрывает слизистую кишечника изнутри, занимает все выпуклости, образуемые энтероцитами, и защищает слизистую оболочку от дегидратации, физической и химической агрессии, а также от атак микроорганизмов, бактериальных токсинов, паразитов [9].
На фоне снижения бифидо- и лактобактерий повышается проницаемость эпителиального барьера кишечника для макромолекул пищи и дефицит секреторного IgA [10]. В свою очередь, дефицит секреторного IgA может приводить к развитию заболеваний кишечника и к частым синубронхиальным инфекциям, а в конечном итоге - к предрасположенности к атопии и аутоиммунным заболеваниям [11].
***
Процесс специфической адгезии условно-патогенных и болезнетворных микроорганизмов к слизистой оболочке ЖКТ может блокироваться среди прочих факторов присутствием IgA и лизоцимом, которые, в свою очередь, способствуют адгезии к рецепторам представителей бифидо- и лактофлоры [15].
Подтверждением роли IgA в предотвращении колонизации слизистых оболочек посторонними микроорганизмами является тот факт, что 99% бактерий представителей нормофлоры не покрыты секреторными иммуноглобулинами. Напротив, энтеробактерии, стафилококки, другие условно-патогенные и сапрофитные микроорганизмы полностью покрыты IgA [8]. В основе этого явления лежит феномен иммунологической толерантности к нормофлоре.
***
Физиологическая недостаточность системы местного иммунитета кишечника в первые три мес жизни ребенка компенсируется поступлением IgA и других защитных факторов с женским молоком. При грудном вскармливании ежесуточно ребенок получает до 1,5 г IgА. У детей, находящихся на искусственном или раннем смешанном вскармливании, т. е. лишенных защитных факторов женского молока, значительно чаще наблюдаются пищевые аллергии и дисбактериозы кишечника, что отмечается большинством исследователей в этой области.
Проникновение инфекционных агентов на слизистые оболочки ЖКТ и других органов вызывает ответную реакцию системы местного иммунитета в виде нарастания концентрации IgA, который вырабатывается при участии нормофлоры. Соответственно, может возникнуть ситуация, когда микробиологический дисбаланс одного типа будет способствовать усугублению микроэкологических нарушений. Так, снижение количества нормофлоры влечет за собой дефицит IgA, в результате чего повышается колонизация слизистых оболочек условно-патогенной флорой (УПФ).
Часть II: https://realmed.livejournal.com/2945.html
Роль грудного молока в иммунологической защите ребенка
https://www.lvrach.ru/2013/08/15435785/
http://www.lvrach.ru/2014/09/15436048/
[Spoiler (click to open)]Как уже говорилось, незрелость иммунной системы ребенка восполняется за счет пассивного иммунитета, передаваемого от матери новорожденному. Этот пассивный иммунитет обеспечивается как за счет материнских иммуноглобулинов, так и за счет защитных факторов грудного молока.
В третьем триместре беременности происходит активный транспорт материнских IgG через плаценту. В результате при доношенной беременности уровень IgG у новорожденного близок к таковому у матери. Напомним, что IgM- и IgA-антитела не способны транспортироваться через плаценту. Период полужизни материнских IgG-антител составляет 21 день, поэтому они полностью исчезают к 3-месячному возрасту. Более продолжительная поддержка пассивного иммунитета обеспечивается за счет грудного вскармливания.
В глобальном масштабе роль грудного вскармливания исключительно велика. Есть данные, что благодаря оптимальному грудному вскармливанию (под которым подразумевают исключительно грудное вскармливание до 6 месяцев и сохранение кормления грудью до 1 года) удается ежегодно предотвратить смертность 1,3 миллиона детей [13].
В составе ГМ содержится 0,4-1,0 г/л секреторного IgA, защитные свойства которого направлены против кишечных и респираторных патогенных микроорганизмов в непосредственном окружении матери и ребенка. Помимо этого, ГМ содержит многочисленные компоненты, которые непосредственно или опосредованно способствуют защите детского организма от инфекции.
Лактоферрин и лизоцим относятся к белкам, обладающим прямой антибактериальной активностью. Лактоферрин - это железосодержащий и железосвязывающий гликопротеин, который ингибирует рост патогенных микроорганизмов, блокируя железо в составе бактериальных клеток. Концевой аминопептид лактоферрина - лактоферрицин обладает самостоятельной бактерицидной активностью. Поскольку лактоферрин устойчив к воздействию протеолитических ферментов, основная часть получаемого с грудным молоком лактоферрина сохраняется во время пассажа по пищеварительному тракту ребенка.
Лизоцим - антимикробный пептид, который расщепляет пептидогликаны в клеточной стенке бактерий. Он присутствует в грудном молоке в концентрации, в 300 раз превышающей его концентрацию в коровьем молоке.
В одной порции сцеженного молока удается определить около 130 различных олигосахаридов. Многие из них выполняют функцию аналогов рецепторов (ложных рецепторов) и способны ингибировать связывание бактериальных или вирусных патогенов и токсинов с клетками кишечного эпителия. Структура олигосахаридов определяется специфичностью связывания с адгерентными рецепторами бактерий или бактериальных токсинов. Например, GM1 ганглиозиды являются аналогами рецепторов для токсинов, продуцируемых V. cholerae и E. сoli, тогда как лакто-N-фукопентаоза предотвращает перенос вируса иммунодефицита человека 1. Установлено, что определенные гликозилированные протеины (муцины) препятствуют фиксации бактерий и вирусов к кишечной стенке. Лактадгерин - компонент молочных жировых глобул - оказывает защитный эффект против ротавирусной инфекции [14]. Свободные жирные кислоты и моноглицериды, образующиеся при энзиматическом расщеплении триглицеридов, способны прерывать репликацию вирусов [14].
Олигосахариды также способствуют пролиферации полезных бифидобактерий и лактобацилл в желудочно-кишечном тракте. Эти микроорганизмы, которые определяются термином «пробиотики», оказывают положительное влияние на состояние здоровья ребенка и взрослого человека, поскольку они продуцируют органические кислоты, угнетающие рост условно-патогенных микроорганизмов.
К этому можно добавить, что ГМ содержит лейкоциты, в том числе нейтрофилы (40-65% от общего количества лейкоцитов), моноциты/макрофаги (35-55%) и активированные CD8+ Т-лимфоциты (5-10%). Пока не ясно, способны ли эти клетки переносить функциональный клеточный иммунитет от матери к ребенку при грудном вскармливании.
В ГМ присутствуют разнообразные цитокины и хемокины: провоспалительные цитокины - ИЛ-1, фактор некроза опухоли альфа (ФНО-α), Th-1 цитокины - гамма-интерферон и ИЛ-2, Th-2 цитокины ИЛ-4, ИЛ-5 и ИЛ-13, регуляторные цитокины ИЛ-10 и трансформирующий фактор роста-бета (ТФР-β), а также хемокины ИЛ-8 и CCL-5. Гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (ГМ-КСФ), эритропоэтин и кортизол также обнаружены в ГМ.
Помимо вышеперечисленных компонентов, которые оказывают непосредственное влияние на иммунную систему, ГМ содержит также целый ряд других ингредиентов, опосредованно влияющих на иммунную систему ребенка, включая витамины, минеральные вещества и нуклеотиды.
Учитывая сказанное, ГМ следует расценивать как незаменимый иммунологический источник, способствующий поддержанию пассивного и активного иммунитета в наиболее уязвимом возрасте ребенка, каковым являются первые месяцы и первый год жизни [14]. Многие из этих компонентов совершенно незаменимы, например, секреторный IgA. Однако есть и воспроизводимые компоненты, которые удается включать в состав современных ДМС.
[Spoiler (click to open)]Естественно, золотым стандартом для ребенка с ОКИ является грудное молоко (ГМ), так как питательные вещества в грудном молоке находятся в легкоусвояемой форме и эффективно используются незрелым детским организмом. В грудном молоке содержится ряд гормонов и факторов роста и дифференцировки, поддерживающих размножение клеток слизистой оболочки кишечника (эпидермальный фактор роста, бомбезин, грейлины, лептины и т. д.) и вещества с антимикробным действием: лизоцим, интерферон, комплемент, лактоферрин, макрофаги, иммуноглобулины различных классов, лактопероксидаза, нуклеотид гидролизирующий, κ-казеин и α-лактоальбумин, гаптокоррин (нaptocorrin), муцины, лактадхерин (lactadherin), жирные кислоты, лейкоциты и цитокины sCD14, β-дефензин-1, toll-подобные рецепторы, интерлейкин (ИЛ) 10 и трансформирующий фактор роста β (ТФР-β), антиидиотипические антитела. Кроме этого, в грудном молоке имеются противовоспалительные соединения: ИЛ-10 и ТФР-β, антагонист рецептора ИЛ-1, ФНО-α (фактор некроза опухоли α) и рецептор ИЛ-6, sCD14, молекулы адгезии, полиненасыщенные жирные кислоты с длинной цепью, гормоны и факторы роста, остеопротегерин.
Немаловажным протективным фактором, предотвращающим развитие ОКИ, являются и олигосахариды грудного молока. Доказано, что олигосахариды грудного молока имеют структурное сходство с рецепторами клеток слизистой оболочки ЖКТ, что позволяет им связывать патогены и их токсины. Еще несколько десятилетий назад доказана способность олигосахаридов грудного молока ингибировать адгезию энтеропатогенных E. coli, Campylobacter jejuni, ротавируса [1] к клеткам слизистой тонкой кишки, возможность инактивировать токсины энтеротоксигенных E. coli, V. cholerae [2].
На сегодняшний день доказано, что грудное вскармливание не только защищает ребенка от инфекций непосредственно в период грудного вскармливания, но и активно модулирует иммунный ответ в дальнейшем. Иммуномодулирующий эффект грудного вскармливания заключается в активации Th1-типа иммунного ответа (клеточно-опосредованного) и ослаблении Th2-типа иммунного ответа (гуморального). В результате у детей, получавших с рождения грудное молоко, ниже уровень инфекционной и аллергической заболеваемости. В первую очередь это осуществляется путем иммунологического и метаболического программирования (антитела, пребиотический компонент, иммунокомпетентные клетки, микробиота). Олигосахариды - основной пребиотический компонент грудного молока.
Олигосахариды грудного молока являются важным фактором, стимулирующим рост кишечной микрофлоры, преимущественно бифидо- и лактобактерий. Теория об основополагающей роли кишечной микрофлоры в развитии и активации иммунной системы появилась еще много десятилетий назад в результате опытов с животными, выращенными в стерильных условиях, которые показали, что при отсутствии нормальной микрофлоры кишечника у животных снижается число пейеровых бляшек, резко уменьшается число IgA-продуцирующих В-клеток, снижается выработка специфических антител [3; 4].
Грудное молоко и дефицит IgA
http://www.lvrach.ru/2009/09/10638450/
[Spoiler (click to open)]Главная функция кишечных антител - иммунное отторжение у поверхности слизистой оболочки. Известно, что IgA преобладает среди иммуноглобулинов во всех секретах и в собственной пластинке кишечника. Секреторный IgA, выполняющий роль главного «чистильщика» и иммуномодулятора слизистой оболочки ЖКТ, удерживается около эпителиальных клеток в результате взаимодействия с гликокаликсом, во многом благодаря присутствию нормофлоры. IgA занимает благоприятную позицию, препятствующую поглощению антигенов. Двумерная молекула IgA может функционировать как агглютинин, уменьшая прилипание бактерий к энтероцитам [4].
***
В кишечнике бактерии являются важнейшей составной частью биопленки: гликокаликс - слизь - IgA - нормофлора. Биопленка покрывает слизистую кишечника изнутри, занимает все выпуклости, образуемые энтероцитами, и защищает слизистую оболочку от дегидратации, физической и химической агрессии, а также от атак микроорганизмов, бактериальных токсинов, паразитов [9].
На фоне снижения бифидо- и лактобактерий повышается проницаемость эпителиального барьера кишечника для макромолекул пищи и дефицит секреторного IgA [10]. В свою очередь, дефицит секреторного IgA может приводить к развитию заболеваний кишечника и к частым синубронхиальным инфекциям, а в конечном итоге - к предрасположенности к атопии и аутоиммунным заболеваниям [11].
***
Процесс специфической адгезии условно-патогенных и болезнетворных микроорганизмов к слизистой оболочке ЖКТ может блокироваться среди прочих факторов присутствием IgA и лизоцимом, которые, в свою очередь, способствуют адгезии к рецепторам представителей бифидо- и лактофлоры [15].
Подтверждением роли IgA в предотвращении колонизации слизистых оболочек посторонними микроорганизмами является тот факт, что 99% бактерий представителей нормофлоры не покрыты секреторными иммуноглобулинами. Напротив, энтеробактерии, стафилококки, другие условно-патогенные и сапрофитные микроорганизмы полностью покрыты IgA [8]. В основе этого явления лежит феномен иммунологической толерантности к нормофлоре.
***
Физиологическая недостаточность системы местного иммунитета кишечника в первые три мес жизни ребенка компенсируется поступлением IgA и других защитных факторов с женским молоком. При грудном вскармливании ежесуточно ребенок получает до 1,5 г IgА. У детей, находящихся на искусственном или раннем смешанном вскармливании, т. е. лишенных защитных факторов женского молока, значительно чаще наблюдаются пищевые аллергии и дисбактериозы кишечника, что отмечается большинством исследователей в этой области.
Проникновение инфекционных агентов на слизистые оболочки ЖКТ и других органов вызывает ответную реакцию системы местного иммунитета в виде нарастания концентрации IgA, который вырабатывается при участии нормофлоры. Соответственно, может возникнуть ситуация, когда микробиологический дисбаланс одного типа будет способствовать усугублению микроэкологических нарушений. Так, снижение количества нормофлоры влечет за собой дефицит IgA, в результате чего повышается колонизация слизистых оболочек условно-патогенной флорой (УПФ).
Часть II: https://realmed.livejournal.com/2945.html