3.8. Система детоксикации организма

Кроме белых клеток крови и иммунных механизмов, связанных с ними, в выполнении защитной функции принимают участие многие другие органы и ткани организма.

Организм человека постоянно подвергается действию не только микроорганизмов, но также и различного рода соединений, поступающих через желудочно-кишечный тракт или образующихся в самом организме, которые могут оказывать токсическое влияние. Естественно, что для борьбы с ними во многих органах имеются соответствующие механизмы, которые могут быть объединены в единую функциональную систему детоксикации.

К системе детоксикации организма относятся органы, ткани, ферменты и химические реакции, обеспечивающие очистку организма от токсических веществ как эндо-, так и экзогенного происхождения.

К этой системе можно отнести следующие органы и реакции:

1. Желудочно-кишечный тракт - основной поставщик токсинов.

2. Печень (один из основных органов детоксикации, “вставленный” между основным местом поступления токсинов - желудочно-кишечным трактом и общей системой кровообращения).

3. Почки.

4. Легкие.

5. Фагоцитирующие элементы тканей.

6. Кровь.

7. Лимфатическая система.

8. Гематоорганные барьеры.

9. Селезенка.

10. Антиоксидантная система клеток.

11. Индуцируемые в клетках ферменты.

В связи с тем, что токсические вещества могут поступать в организм различными путями (извне или изнутри организма), а химический состав их также весьма вариабелен, то и механизмы детоксикации весьма разнообразны. Здесь имеют место “простые” химические реакции, сложные биохимические превращения, а так же комплекс различных физиологических процессов и состояний. Среди них можно выделить как специфические, так и неспецифические механизмы и реакции.

Примечательно, что органы, имеющие отношение к функционированию детоксикационной системы, повышенно проницаемы к различным веществам. С указанной ситуацией мы встречаемся в желудочно-кишечном тракте, почках, легких, лимфатических железах и селезенке.

3.8.1. Микрофлора и аутоинтоксикация

Наиболее часто токсические вещества и микроорганизмы проникают в организм человека через желудочно-кишечный тракт. В нем постоянно (по крайней мере, после рождения) находится огромное количество микрофлоры.

Из всей сапрофитной микрофлоры наиболее важна роль микроорганизмов толстого кишечника. Если в тонком кишечнике встречается относительно небольшое количество микробов, то микрофлора толстого кишечника является необходимым условием нормального существования организма. До 90% всей микрофлоры составляют бесспоровые анаэробы, остальные 10% - молочнокислые бактерии, кишечная палочка, стрептококки и спороносные анаэробы.

Микрофлора кишечника кроме участия в регуляции развития иммунной системы организма осуществляет:

а) конечное разложение остатков непереваренных пищевых веществ и компонентов пищеварительных секретов;

б) создание иммунного барьера путем подавления патогенных микроорганизмов;

в) синтез витаминов (группы В, К) и других биологически активных веществ;

г) участие в обмене веществ.

У новорожденных толстый кишечник стерилен. Он заселяется микроорганизмами в течение первых месяцев жизни. В норме среда обитания заселяется стабильными сообществами аутохтонных микробных видов, каждый из которых занимает определенное место и тем самым вносит свой вклад в структуру всей системы. Количество микробов зависит не только от питательной среды кишечника (остатков пищевого химуса), но оно контролируется и специфическими механизмами. Обычно большинство микроорганизмов в кишечнике находятся на поверхности эпителия. Белковые поверхностные антигены, обеспечивающие “прилипание” или агрегацию бактерий, находятся под контролем трансмиссивных плазмид (это небольшие ДНК, мультиплицирующиеся вне зависимости от хромосомной ДНК).

Количество белковых структур, к которым могут “прилипать” микроорганизмы, как и синтез любых белков регулируемо. Кроме того, если эти структуры заняты нормальной микрофлорой, то они не позволяют патогенной микрофлоре “прилипать” к энтероциту. Большинство патогенных микроорганизмов (даже холерный вибрион) начинает активно пролиферировать и выделять свои токсины лишь после прилипания к поверхности эпителиальных клеток. И одним из механизмов защиты больных, переболевших холерой, является препятствие антигеном прилипанию вибриона к мембране энтероцитов. Поэтому наряду с ослаблением всех защитных механизмов, нарушение соотношения и числа сапрофитных микроорганизмов повышает риск микробной инфекции.

К исчезновению некоторой части микрофлоры кишечника может привести чрезмерное увлечение антибиотикотерапией, что отрицательно отразится на состоянии человека.

Взаимосвязь кишечной микрофлоры и слизистой оболочки. Сапрофиты толстого кишечника находятся в тесном функциональном взаимодействии с организмом хозяина. И проявляется это не только в участии микроорганизмов кишечника в развитии иммунных механизмов, но и во взаимосвязанном метаболическом обмене между микрофлорой и эпителиальными клетками стенки кишечника и в синтезе микроорганизмами веществ, могущих оказывать регулирующее влияние на функцию кишечника и организма в целом.

Так, ряд продуктов метаболизма анаэробных микроорганизмов может служить основой синтеза слизи в эпителии. Примером таких соединений могут быть летучие жирные кислоты, которые могут использоваться эпителиоцитами в качестве энергетических источников окисления или быть пластическим материалом для образования муцина. Но соединения, входящие в слизь, в свою очередь могут использоваться и микроорганизмами. Поэтому в принципе возможно двустороннее нарушение указанных взимосвязей: гибель микрофлоры приведет к изменению функции эпителиоцитов, а поражение кишечного эпителия приведет к изменению соотношения между различными микроорганизмами кишечника.

Кроме хорошо известного участия микроорганизмов в синтезе витаминов в качестве регуляторов функций организма человека могут быть такие вещества как ГАМК, глутамат, которые синтезируются многими анаэробами (B. fragilis, B. coli). Вполне вероятно, что эти соединения, всасываясь слизистой, могут оказывать регулирующее влияние как на сам кишечник, так и на другие органы и системы (вплоть до ЦНС), содержащие рецепторы к ним. К примеру, ГАМК угнетает перистальтику кишечника, а глутамат повышает его тонус.

Естественно, что нарушение синтеза микрофлорой подобных соединений может соответствующим образом сказываться и на состоянии указанных органов.

Кишечная интоксикация. Первооткрыватель внутриклеточного пищеварения (фагоцитоза) И.И. Мечников более столетия назад обратил внимание на то, что одним из механизмов преждевременного старения организма является образование токсинов в кишечнике. Именно он предложил очищать организм с помощью кисломолочных бактерий.

При чрезмерно активном образовании продуктов гниения и брожения может возникнуть кишечная аутоинтоксикация. Чаще всего это происходит при метеоризме и снижении секреции кишечного сока, что наблюдается при различного рода запорах, непроходимости кишечника. Аминокислоты превращаются в токсические вещества (сероводород, скатол, крезол, индол, фенол и др.) или в биологически активные амины (гистамин, кадаверин, путресцин). Частично они могут обезвреживаться в кишечной стенке под влиянием аминооксидазы энтероцитов, но при избытке токсических веществ они “прорываются” в кровоток и вначале поступают в печень. Как правило, здесь они обезвреживаются путем образования солей серной и глюкуроновой кислот, или дезаминирования и окисления. Но, если и эти механизмы оказываются недостаточными, что происходит при печеночной недостаточности или при образовании слишком большого количества веществ, то аутотоксины поступают в общий кровоток. Здесь они частично могут выводиться почками. Но и в почках возникает таже ситуация - при патологии почек или чрезмерно большой концентрации токсинов и этот механизм дезинтоксикации может оказаться недостаточным.

Токсические вещества оказывают разнообразное влияние на органы и системы организма, начиная от самого желудочно-кишечного тракта до нервной и эндокринной систем регуляции. Так, воздействуя на сосудистые рецепторы, они могут вызывать падение артериального давления, ослаблять работу сердца; на рецепторы ЦНС - понижать болевую чувствительность, угнетать дыхание, оказывать глубокое торможение коры головного мозга. При этом могут снижаться запасы гликогена печени и возникнуть другие нарушения углеводного обмена и энергетики организма в целом. Проявится это различными симптомами: головной болью, коматозным состоянием, снижением аппетита, угнетением активности желез пищеварительного тракта, дистрофией миокарда и т.п.

Кроме “обычных” токсинов многие бактерии способны образовывать из пищевых веществ (жира, аминокислот) и желчных кислот различные соединения, обладающие даже канцерогенными свойствами. Особой активностью в этом плане отличаются клостридии. Поэтому для профилактики рака толстого кишечника можно рекомендовать: а) снижение концентрации жирных кислот путем изменения характера питания, б) удаление клостридий и замещение их другой микрофлорой, в) модификация кишечного метаболизма желчных кислот, например, путем понижения внутриклеточного рН, повышения содержания кислорода в кишечнике и т.п.

Таким образом, при ряде условий “нормальная” микрофлора кишечника начинает проявлять себя как патогенная.

Поэтому одним из путей предупреждения таких состояний является борьба с кишечными запорами, так как застой каловых масс в толстом кишечнике способствует всасыванию образующихся токсинов.

3.8.2. Детоксикационная функция ЖКТ

Поскольку слизистая ЖКТ является естественной границей между внешней и внутренней средой организма, причем такой через которую наиболее часто происходит проникновение в организм различного типа токсических соединений, то у желудочно-кишечного тракта имеется наиболее широкий спектр защитных детоксикационных механизмов. Здесь имеются механизмы, которые предупреждают проникновение в организм чужеродных веществ, а другие - ликвидируют последствия такого проникновения. Среди них можно выделить неспецифические и специфические механизмы. И первым неспецифическим барьером является ротовая полость. Нормальная микрофлора ротовой полости угнетает развитие патогенных микроорганизмов. В слюне имеется бактерицидное вещество - лизоцим, большое количество лейкоцитов (до 4000 в мл.), антивирусное действие слюны обусловлено нуклеазой. При попадании в полость рта токсических соединений начинается рефлекторная обильная саливация, что приводит к разбавлению и механическому их вымыванию.

Среди детоксикационных механизмов желудка можно выделить кислое рН желудочного сока, эксрецию в полость желудка таких метаболитов как мочевина, мочевая кислота, креатинин, креатин, и многих веществ, поступающих извне (соли тяжелых металлов, фармакологические препараты и т.п.). Кроме того к защитным механизмам желудка относится его лизоцим, уреаза, расщепляющая мочевину, и наконец пепсины и липаза, которые могут расщеплять соответствующие токсические соединения. Защитными свойствами обладает и слизь желудочного сока, в которой кроме всего прочего имеются сиаломуцины, способные нейтрализовать некоторые вирусы.

В тонком кишечнике неспецифическими защитными механизмами, прежде всего, являются ферментное расщепление токсинов и микроорганизмов, бактериостатическое действие желчи. Еще одним неспецифическим механизмом является нормальная двигательная и секреторная активность тонкого кишечника: секреция жидкости в крипты вымывает микроорганизмы в просвет кишки, откуда они удаляются, в том числе механически при перистальтике.

Особенно значительна роль в детоксикации организма принадлежит печени. К таким механизмам относится биотрансформация различных соединений, образовавшихся в толстом кишечнике под влиянием микрофлоры (индол, скатол, фенол) в процессе обмена или поступавших извне. К примеру, при дезаминировании аминокислот, нуклеотидов и других азотистых соединений в печени вначале образуется аммиак, а его детоксикация заключается в использовании для синтеза мочевины.

Первичная нейтрализация токсинов происходит еще перед и в период всасывания в пристеночном слое в процессе гидролиза. Уничтожение токсинов происходит и в эндоплазматической сети, комплексе Гольджи энтероцитов, где продолжается метаболическое превращение пищевых веществ. В межклеточном пространстве и в слизистой тонкого кишечника находятся иммунокомпетентные клетки, которые реагируют как на антигенные и бактерицидные свойства пищевых веществ, так и на химический их состав. Моноциты слизистой способны в процессе фагоцитоза поглощать и хиломикроны, контролируя тем самым химический состав всасываемых соединений. Дальнейшая детоксикация их может происходить в других отделах иммунной системы организма и особенно в аппарате окислительного гидроксилирования звездчатых ретикулоэндотелиоцитов печени, в почках.