Свободнорадикальный механизм антимикробной защиты грудного молока

Новорожденный ребенок с первых минут жизни вступает в контакт с микроорганизмами, находящимися в окружающей среде.

Собственная иммунная система новорожденных несовершенна, и до ее становления ребенок должен получать пассивную защиту oт болезнетворных бактерии с материнским молоком. Грудное молоко, таким образом, обеспечивает новорожденного не только энергетическим и пластическим материалом, витаминами и микроэлементами, необходимыми для нормального развития организма новорожденного, но и предохраняет его от болезнетворных бактерии.

Различают специфические и неспецифические факторы антимикробной защиты грудного молока. К специфическим относят иммуноглобулины. В грудном молоке особенно в первые дни лактации довольно значительно содержание иммуноглобулинов А и G. К неспецифическим факторам относят ксантиноксидазу, лактопероксидазу, лактоферрин, лизоцим, компоненты комплемента, а также клеточные элементы, обладающие фагоцитирующей активность и способностью вырабатывать бактерицидные вещества – нейтрофилы и макрофаги.Это деление сугубо условное, ибо не отражает истинного положения дел, т.к. все эти факторы объединяются для выполнения антимикробной функции в единую антимикробную систему.

Следует сразу оговориться, что речь идет не вообще об антимикроб­ном действии грудного молока, а о целенаправленном уничтожении пато­генных бактерий. Это необходимо отметить, потому что с первых минут контакта ребенка с окружающей средой начинается заселение кишечного тракта ребенка микроорганизмами, образующими, так называемую, нормофлору кишечника (кишечная палочка, лактобациллы и другие микроорганизмы, принимающие в дальнейшем активное участие в жизнедеятельности макроорганизма).

Избирательность антимикробного действия грудного молока, конечно, обеспечивается специфическими иммунными белками-лактоглобулинами. Благодаря наличию специфических антигенных детерминант, лактоглобулины связывают патогенные бактерии, образуя иммунные комплексы. Иммунные комплексы, по-видимому, сами обладают способностью связывать ксантиноксидазу, лактопероксидазу и другие неспецифические факторы, либо подобная система образуется на поверхности фагоцити­рующих клеток, благодаря наличию соответствущих рецепторов.

Именно эта система и обеспечивает единое актимикробное действие. Механизм заключается в том, что ксантиноксидаза окисляет ксантин, либо гипоксантин и образует супероксидный анион-радикал - ведущую активную форму кислорода в процессах свободнорадикального окисления.

Рис.15. Взаимодействие основных факторов антимикробной защиты грудного молока при контакте с патогенной флорой: 1-ксантиноксидаза, 2-ксенобиотик , 3-периплазматическая супероксиддисмутаза, 4-бактериальная стенка, 5- лактопероксидаза, 6-гипохлорит ионы и окситиоцианат-ионы, 7- НАДФН-оксидаза, 8-миелопероксидаза, 9 –бактериальная каталаза, 10-лактоферрин, 11- лизоцим,12 – лактобактерия, 14-sIgA –иммуноглобулинмолока, 15-Fe²⁺

Многие вирулентные бактерии в процессе эволюции выработали механизмы защиты от бактерицидных факторов и в случае супероксидного анион-радикала действует бактериальная СОД, превращающая анион-радикал в перекись водорода. Этот момент, вероятно, является кульминационным в борьбе микро- и макроорганизма. Нейтрализуя супероксидный анион-ра­дикал путем образования перекиси водорода, патогенные вирулентные бактерии вызывают еще больший огонь на себя, запуская в действие лактопероксидазу, для которых перекись водорода является необходимым субстратом. Используя перекись водорода, лактопероксидаза образует тиоционат-ионы способные подобно гипохлорит-ионам разрушать белко­вые молекулы. Лактоферрин освобождает двухвалентное железо и катализируетраспад перекиси водорода с образованием гидроксильного радикала, атакующего жирные кислоты бактериальных липидов. Благодаря сочетанному действию этих и других факторов (лизоцим разрушает полисахариды клеточной бактериальной стенки) важнейшие структуры бактериальных клеток подвергаются деструкции, что и приводит к гибели бактерии. Если эти процессы разыгрываются на поверхности нейтрофилов и макрофагов, последующее поглощение убитых бактерий завершается в фаголизосомах. Если же антибактериальные факторы действуют только в комплексе с иммуноглобулинами, убитые бактерии, уже не представляющие опасности для организма ребенка, просто выводятся.

Литература

1. Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах.М., «Наука», 1972.-252 с.

2. Владимиров Ю.А. Свободные радикалы в биологических системах // Соросовский образоватедльный журнал.-2000.-№12.- С.13-19

3. Граник В.Г., Григорьев Н.Б. Оксид азота. – М.: Вузовская книга, 2004.-360 с.

4. Зенков Н.К., Меньщикова Е.Б., Шергин С.М. Окислительный стресс: диагностика, терапия, профилактика. Новосибирск, РАМН, Сибирское отделение, 1993

5. Зенков Н.К., Ланкин В.З., МеньщиковаЕ.Б. Окислительный стресс: биохимический и патофизиологический аспекты. М.: МАИК «Наука/Интерпериодика», 2001

6. Ланкин В.З., Тихазе А.К., Беленков Ю.Н. Свободнорадикальные процессы в норме и при патологических состояниях.М.: РКНПК.-2001.-78 с.

7. Меньщикова Е.Б., Зенков Н.К., Шергин С.М. Биохимия окислительного стресса: оксиданты и антиоксиданты. Новосибирск, СО РАМН, 1994

8. Меньщикова Е.Б. и др. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты. /Е.Б.Меньщикова, В.З.Ланкин, Н.К.Зенков , И.А.Бондарь, Н.Ф.Круговых, В.А.Труфакин.-М.: Фирма «Слово», 2006, -556 с.

9. Меньщикова Е. Б.Окислительный стресс: Патологические состояния и заболевания / Е. Б. Меньщикова, Н. К. Зенков, В. З. Ланкин, И. А. Бондарь, В. А. Труфакин. — Новосибирск:АРТА, 2008. — 284 с.