Гематосаливарный барьер

Гематосаливарный барьер (ГСБ) — биологический барьер, состоящий из слоёв эпителиальных клеток слизистой оболочки полости рта и слюнных желёз и обеспечивающий физиологическое разделение кровеносных сосудов и слюны в полости рта[1].

Структура

ГСБ в основном образован эндотелиальными клетками, выстилающими кровеносные сосуды, и эпителиальными клетками, выстилающими слизистую оболочку полости рта[2][1], а также имеет слой соединительной ткани . Эпителиальные клетки барьера присутствуют в десновом эпителии (выстилающем десны) и соединительном эпителии (окружающем зубы у их основания, где они выходят из дёсен)[3].

Кроме того, гематосаливарный барьер включает в себя акинусы и протоки слюнных желёз, которые отделяют слюну от крови и регулируют её состав и секрецию[3].

Акинусы — это кластеры секреторных клеток, окружённых миоэпителиальными клетками, которые сокращаются и выталкивают слюну в протоки[3].

Протоки — это трубчатые структуры, которые соединяют акинусы с полостью рта. Протоки имеют два типа эпителия: промежуточный и стрированный[3].

Промежуточный эпителий состоит из кубических клеток, которые могут реабсорбировать натрий и хлорид из слюны и секретировать калий и бикарбонат[3].

Стрированный эпителий состоит из цилиндрических клеток, которые имеют многочисленные митохондрии и белковые гранулы, которые участвуют в транспорте ионов и воды.[3]

Функция

ГСБ представляет собой защитный механизм, который помогает поддерживать целостность и стабильность крови и предотвращает обмен некоторых веществ между кровотоком и слюной, таких как электролиты[4], низкомолекулярные белки, продукты метаболизма и специфические/неспецифические факторы защиты[2][1][5].

ГСБ также играет роль в механизмах иммунной защиты в полости рта. Иммунные клетки, такие как макрофаги и лимфоциты, содержатся в слое соединительной ткани под барьером[3].

Слюнные железы являются хорошо перфузируемыми органами благодаря наличию многочисленных артерио-венозных анастомозов[6] со сфинктерами. Когда эти сфинктеры закрываются, это увеличивает давление в капиллярах слюнных желёз, облегчая перемещение различных метаболитов из просвета капилляров в секреторные эпителиальные клетки для образования слюны. Слюнные железы проявляют высокую избирательность в своей деятельности, что подтверждает функционирование барьера, регулирующего её проницаемость в ответ на физиологические или патологические изменения внутри организма. Проникновение веществ через барьер в основном происходит посредством простой пассивной диффузии (парацеллюлярной)[4], активного транспорта или эндоцитоза, что в первую очередь определяется липофильностью, зарядом и размером транспортируемых веществ. Считается, что белковые вещества в основном транспортируются через слизистую оболочку посредством параклеточного механизма, которому способствует пассивная диффузия[5].

Проницаемость ГСБ изменяется под влиянием вегетативной нервной системы и гуморальных факторов[5].

Клиническое значение

Модели ГСБ in vitro используются для исследования и понимания транспорта слюнных биомаркеров из крови в слюну[7][1].

Способность ГСБ предотвращать транспорт одних молекул из крови в слюну, одновременно обеспечивая транспорт других, имеет практическое применение при измерении уровней несвязанных («свободных») стероидов и обладающих биологической активностью. Примером такой молекулы является кортизол, который является липофильным и транспортируется связанным с транскортином (также известным как кортикостероидсвязывающий глобулин) и альбумином, в то время как лишь небольшая часть общего сывороточного кортизола несвязана и обладает биологической активностью[8]. Это связывание кортизола с транскортином осуществляется посредством гидрофобных взаимодействий, при которых кортизол связывается в соотношении 1:1[9]. Анализы сывороточного кортизола измеряют общий уровень кортизола, и такие результаты могут вводить в заблуждение пациентов с изменённой концентрацией белка в сыворотке. Тест на кортизол в слюне позволяет избежать этой проблемы, поскольку только свободный кортизол может пройти через барьер[10][11][12][13] из-за того, что частицы транскортина слишком велики, чтобы пройти через барьер[14][1].

История

Ключевой вехой в изучении ГСБ в медицине стало введение в 1929 году концепции «гистогематологических барьеров», советский физиолог Л. С. Штерн, подчеркнувшая их пластичность и способность регулировать гомеостаз внутренней среды посредством взаимодействия с экзогенными и эндогенными физиологическими факторами[5]. Работая в Женевском университете, Штерн вместе с коллегой Раймоном Готье опубликовала серию исследований, демонстрирующих существование гематоэнцефалического барьера[15][16][17]. В статье 1934 года Штерн также ввела понятия барьерной селективности и барьерной устойчивости, понимая, что гематоэнцефалический барьер избирательно позволяет определённым веществам проникать в мозг и защищает внутреннюю среду мозга от среды крови[18]. Изучение гематоэнцефалического барьера способствовало последующим исследованиям других анатомических барьеров. Значительное место в понимании барьерных механизмов занимает гематоплацентарный барьер, существующий между материнской кровью и тканями плода. В результате обширных исследований гематосаливарный барьер был впервые описан в 1977 году[19] советским врачом Ю. А. Петровичем[20] как «гематосаливарный барьер»[5].

Направления исследований

В последние годы достигнут значительный прогресс в изучении различных аспектов барьерной функции крови и слюны с использованием передовых инструментов, таких как методы молекулярной биологии, конфокальная микроскопия, методы иммунофлуоресцентного окрашивания и анализы трансклеточной миграции. Эти исследования проясняют клеточные взаимодействия, участвующие в создании плотных соединений[4] между эндотелиальными клетками, выстилающими капилляры внутри слюнных желёз[5].

Кроме того, экспериментальные модели с использованием клеточных культур продемонстрировали потенциальное применение подходов тканевой инженерии, направленных на разработку искусственных слюнных желёз или улучшение лечения состояний, связанных с пониженным слюноотделением[5].

См. также

Примечания

  1. 1 2 3 4 5 Lin GC, Smajlhodzic M, Bandian AM, Friedl HP, Leitgeb T, Oerter S, Stadler K, Giese U, Peham JR, Bingle L, Neuhaus W (August 2020). An In Vitro Barrier Model of the Human Submandibular Salivary Gland Epithelium Based on a Single Cell Clone of Cell Line HTB-41: Establishment and Application for Biomarker Transport Studies. Biomedicines. 8 (9): 302. doi:10.3390/biomedicines8090302. PMC 7555419. PMID 32842479.
  2. 1 2 Lin, Grace C.; Leitgeb, Tamara; Vladetic, Alexandra; Friedl, Heinz-Peter; Rhodes, Nadine; Rossi, Angela; Roblegg, Eva; Neuhaus, Winfried (April 2020). Optimization of an oral mucosa in vitro model based on cell line TR146. Tissue Barriers. 8 (2): 1748459. doi:10.1080/21688370.2020.1748459. PMC 7549749. PMID 32314665.
  3. 1 2 3 4 5 6 7 Чуйкин С.в, Акмалова Г.м. Концепция гематосаливарного барьера // Медицинский вестник Башкортостана. — 2015. — Т. 10, вып. 5 (59). — С. 103–107. — ISSN 1999-6209. Архивировано 16 ноября 2023 года.
  4. 1 2 3 Zhang, G. H.; Castro, R. (September 2015). Role of Oral Mucosal Fluid and Electrolyte Absorption and Secretion in Dry Mouth. Chin J Dent Res. 18 (3): 135–54. PMID 26485506.
  5. 1 2 3 4 5 6 7 Selezneva, I. A.; Gilmiyarova, F. N.; Tlustenko, V. S.; Domenjuk, D. A.; Gusyakova, O. A.; Kolotyeva, N. A.; Gilmiyarova, I. E.; Nazarkina, I. A. (June 2022). Hematosalivarian barrier: structure, functions, study methods (review of literature). Klin Lab Diagn. 67 (6): 334–338. doi:10.51620/0869-2084-2022-67-6-334-338. PMID 35749597.
  6. Walløe, Lars (2016). Arterio-venous anastomoses in the human skin and their role in temperature control. Temperature (Austin). 3 (1): 92–103. doi:10.1080/23328940.2015.1088502. PMC 4861183. PMID 27227081.
  7. Lin, Grace C.; Küng, Erik; Smajlhodzic, Merima; Domazet, Sandra; Friedl, Heinz P.; Angerer, Joachim; Wisgrill, Lukas; Berger, Angelika; Bingle, Lynne; Peham, Johannes R.; Neuhaus, Winfried (February 2021). Directed Transport of CRP Across In Vitro Models of the Blood-Saliva Barrier Strengthens the Feasibility of Salivary CRP as Biomarker for Neonatal Sepsis. Pharmaceutics. 13 (2): 256. doi:10.3390/pharmaceutics13020256. PMC 7917918. PMID 33673378.
  8. Verbeeten, Kate C.; Ahmet, Alexandra H. (January 2018). The role of corticosteroid-binding globulin in the evaluation of adrenal insufficiency. Journal of Pediatric Endocrinology & Metabolism. 31 (2): 107–115. doi:10.1515/jpem-2017-0270. PMID 29194043.
  9. Henley, David; Lightman, Stafford; Carrell, Robin (October 2016). Cortisol and CBG - Getting cortisol to the right place at the right time (PDF). Pharmacology & Therapeutics. 166: 128–135. doi:10.1016/j.pharmthera.2016.06.020. PMID 27411675. Архивировано (PDF) 20 августа 2023. Дата обращения: 16 ноября 2023.
  10. De Medeiros, Gabriela F.; Lafenêtre, Pauline; Janthakhin, Yoottana; Cerpa, Juan-Carlos; Zhang, Chun-Lei; Mehta, Marishka M.; Mortessagne, Pierre; Helbling, Jean-Christophe; Ferreira, Guillaume; Moisan, Marie-Pierre (2019). Corticosteroid-Binding Globulin Deficiency Specifically Impairs Contextual and Recognition Memory Consolidation in Male Mice. Neuroendocrinology. 109 (4): 322–332. doi:10.1159/000499827. PMID 30904918.
  11. Henley, D.E.; Lightman, S.L. (April 2011). New insights into corticosteroid-binding globulin and glucocorticoid delivery. Neuroscience. 180: 1–8. doi:10.1016/j.neuroscience.2011.02.053. PMID 21371536.
  12. Salzano, Ciro; Saracino, Giovanna; Cardillo, Giuseppe (October 2021). Possible Adrenal Involvement in Long COVID Syndrome. Medicina (Kaunas). 57 (10): 1087. doi:10.3390/medicina57101087. PMC 8537520. PMID 34684123.
  13. Granger, Douglas A.; Hibel, Leah C.; Fortunato, Christine K.; Kapelewski, Christine H. (November 2009). Medication effects on salivary cortisol: tactics and strategy to minimize impact in behavioral and developmental science. Psychoneuroendocrinology. 34 (10): 1437–48. doi:10.1016/j.psyneuen.2009.06.017. PMID 19632788.
  14. Lane, J. (2006). Can non-invasive glucocorticoid measures be used as reliable indicators of stress in animals?. Animal Welfare. 15 (4): 331–342. doi:10.1017/S0962728600030657.
  15.  (англ.), ISBN 9781461280392 {{citation}}: |title= пропущен или пуст (справка)
  16. Davson, H (1 февраля 1976). Review lecture. The blood-brain barrier. The Journal of Physiology (англ.). 255 (1): 1–28. doi:10.1113/jphysiol.1976.sp011267. ISSN 0022-3751. PMC 1309232. PMID 1255511.
  17. Ribatti, Domenico (25 января 2006). Development of the blood-brain barrier: A historical point of view. The Anatomical Record Part B: The New Anatomist (англ.). 289B (1): 3–8. doi:10.1002/ar.b.20087. ISSN 1552-4906. PMID 16437552.
  18. Saunders, Norman R. (2014). The rights and wrongs of blood-brain barrier permeability studies: a walk through 100 years of history. Frontiers in Neuroscience (англ.). 8: 404. doi:10.3389/fnins.2014.00404. ISSN 1662-453X. PMC 4267212. PMID 25565938.
  19. Коновалова, Т. А. (2023). Коморбидность Патологии Слюнных Желёз И Кислотозависимых Заболеваний Желудочно-Кишечного Тракта. Кремлевская медицина. Клинический вестник (1): 51–56. doi:10.48612/cgma/h9nz-etr7-ff5v.
  20. Петрович Юрий Александрович – штрихи к портрету. Дата обращения: 16 ноября 2023. Архивировано 8 ноября 2023 года.
Prefix: a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Portal di Ensiklopedia Dunia

Kembali kehalaman sebelumnya