Наследственные заболевания пищеварительной системы

Переваривание сложных пищевых веществ (полимеров) осуществляется в полости тонкой кишки, где происходят начальные стадии расщепления белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот. Это полостное пищеварение, в котором ведущую роль играют ферменты поджелудочной железы. Последующие стадии и этапы переваривания совершаются на внутренней поверхности кишки — мембранах эпителиальных клеток. Это мембранное, или пристеночное, пищеварение, происходящее под влиянием собственно кишечных ферментов, а также ферментов поджелудочной железы. Пространственно мембранное пищеварение занимает промежуточное положение между внеклеточным и внутриклеточным пищеварением и осуществляется ферментами, локализованными на структурах клеточной мембраны.

Одни заболевания в клинике изучены значительно лучше и детальнее. Это относится прежде всего к патологии расщепления. Патология всасывания изучена меньше и поэтому реже выявляется. При этом речь идет не только о наследственных формах синдрома мальабсорбции, но и о вторичных его проявлениях при различных приобретенных заболеваниях пищеварительной системы. Более того, среди известных в настоящее время болезней расщепления преобладают две основные формы — дисахаридазная недостаточность и дефицит энтерокиназы. Резкая недостаточность пищеварительных ферментов имеет место при таких заболеваниях, как целиакия и муковисцидоз. В то же время нарушения всасывания представлены значительно более широким спектром заболеваний и включают, помимо муковисцидоза, мальабсорбцию различных питательных веществ, нарушение всасывания кальция и фосфора, энтеропатический акродерматит (заболевание кожи, которое развивается на фоне недостаточности пищеварительных ферментов), врожденную хлоридную диарею, секреторную диарею, а также многие другие заболевания.

Если характеризовать наследственную патологию кишечного транспорта с молекулярно-биологических позиций, можно сказать, что указанная патология обусловлена генными мутациями, ведущими к выключению синтеза специфических переносчиков через мембраны клеток кишечника или к таким изменениям их структуры, которые резко ухудшают всасывание соответствующих соединений. Мембранное пищеварение осуществляется на внешней поверхности кишечных клеток, образующих за счет имеющихся на их поверхности микроворсинок щеточную кайму с локализованным на ней гликокаликсом. Гликокаликс представляет собой образование, играющее чрезвычайно важную роль в функционировании пищеварительной системы и всего организма в целом.

Кишечная клетка (энтероцит) имеет цилиндрическую форму, несколько расширена в верхней (апикальной) части и покрыта плазматической мембраной. На апикальной поверхности каждого энтероцита находится около 3—4 тыс. микроворсинок, т. е. на 1 мм² поверхности кишечника приходится 50—200 млн микроворсинок. Подсчитано, что благодаря микроворсинкам поверхность тонкой кишки увеличивается примерно в 40 раз. Такое увеличение кишечной поверхности способствует включению в мембрану огромного количества различных ферментных и транспортных белков.

Гликокаликс является компонентом мембраны и образует на апикальной поверхности энтероцитов слой толщиной до 0,1 мкм. Он обеспечивает не только механическую прочность плазматической мембраны, но и представляет собой молекулярное «сито», пропускающее молекулы в зависимости от их величины и заряда, имеет отрицательный заряд, характеризуется значительной гидрофильностью и придает процессам переноса избирательный характер. Гликокаликс не только является функциональным и диффузионным барьером, препятствующим проникновению бактерий, но и специфическим барьером, определяющим проницаемость пищевых веществ. При этом апикальная мембрана благодаря гликокаликсу практически недоступна для многих высокомолекулярных соединений. В то же время гликокаликс легко проницаем для молекул тех питательных веществ, для которых в его пространстве

имеются соответствующие ферменты. Следовательно, гликокаликс представляет собой структуру, которая может служить регулятором деятельности различных ферментов и регулятором проницаемости питательных веществ. Атрофия гликокаликса может явиться причиной повреждающего действия токсических веществ пищеварительного комка на мембрану кишки. Характерной особенностью гликокаликса щеточной каймы энтероцитов является высокая скорость его обновления. Быстрое обновление гликокаликса обеспечивает эффективное функционирование щеточной каймы, так как благодаря сбрасыванию «зрелого» гликокаликса создается своеобразный эффект постоянной очистки. Гликокаликс сильно развит в апикальной части микроворсинок кишечных клеток.

В гликокаликсе в основном локализованы фиксированные ферменты поджелудочной железы, а также некоторые другие. Эти ферменты действуют практически на все основные виды пищевых веществ.