Кишечник представляет собой очень длинную трубку, открытую на обоих концах, что делает внутреннюю часть кишки продолжением внешней среды. Да, внутренняя часть кишки считается находящейся вне тела, так как ее содержимое может попасть в систему кровообращения только через сложный кишечный барьер. На самом деле, кишечник обеспечивает наибольший контакт между внутренними частями нашего тела и внешним миром, даже больше, чем кожа, чья площадь, по некоторым оценкам, равна размеру теннисного корта!


Переваривание потребляемых продуктов в мелкие молекулы необходимо для правильного функционирования кишечного барьера. Кишечный барьер, также называемый желудочно-кишечным трактом, является полупроницаемым. Он защищает организм, пропуская питательные вещества, в то же время блокируя от попадания в организм соединения в продуктах питания, которые наши тела не могут использовать, а также токсины, патогены и триллионы бактерий, которые живут в кишках. Те из продуктов, что мы не можем усвоить, либо становятся пищей для бактерий,живущих в тонком и толстом кишечнике, либо уничтожаются как отходы.


Поскольку кишечник действует как самый большой барьер между нашим телом и внешним миром, отпугивание "чужеродных захватчиков" является еще одной ключевой функцией желудочно-кишечного тракта. Кишечник выполняет очень сложную задачу по попаданию питательных веществ в организм, не давая бактериям, вирусам, паразитам, другим патогенам и токсинам проникать в организм. Для этого кишка оснащена множеством физиологических защитных механизмов, включая слизь, пищеварительные ферменты, кислоту и большую часть нашей иммунной системы! На самом деле, кишечник содержит около 80% иммунной системы в самой большой коллекции лимфоидных тканей в организме, называемой кишечно-ассоциированной лимфоидной тканью (GALT).


Первой линией защиты от больших молекул, таких как патогены, попадающие в организм, является пищеварение, при котором слюна, желудочная кислота и ферменты, а также ферменты поджелудочной железы оказывают токсическое действие на микроорганизмы через разрушение их клеточной стенки. Если патогену удается избежать деградации, существует два механизма, которые предотвращают адгезию к стенке желудочно-кишечного тракта.


Перистальтика, скоординированное сокращение и расслабление мышечных тканей для продвижения содержимого кишечника от одного конца к другому, способствует барьерной функции кишечника. Она ограничивает время, которое может потребоваться любому конкретному патогену, чтобы колонизировать или пересечь кишечный барьер.


Вся кишечная поверхность покрыта слизистым слоем, образованным специальными клетками, встроенными в кишечную стенку. Этот слой действует как физический барьер для патогенов, а также содержит антимикробные соединения, которые разрушают любые инфекционные микробы, которые могут проникнуть в слой слизи.


Специальные клетки, которые формируют большую часть кишечной стенки, тип эпителиальных клеток, называемых энтероцитами, прочно соединяются друг с другом, образуя сплошной слой. Также они образуют физический барьер для большого количества патогенов. Все, что проходит через эти защитные механизмы, затем сталкивается с иммунной системой.


Прямо в эпителиальных клеточных слоях кишечной стенки находится множество резидентных иммунных клеток, действующих как часовые, готовые защитить организм от нападения. Даже в нормальных условиях постоянный поток больших молекул (включая частично переваренные частицы пищи, патогенные организмы и обычных обитателей кишечника) проникают в организм и должны быть идентифицированы и уничтожены иммунной системой. Различные типы клеток выполняют эту работу, распознавая и убирая безвредные вещества, воздействуя на вредные вещества и вызывая местный или системный иммунный ответ. Они остаются в постоянном состоянии активной бдительности, называемой «физиологическим воспалением».


Пища должна быть разбита на самые простые формы, чтобы пересечь слизистую тонкой кишки. Это разрушение достигается совместными усилиями желудочной кислоты и пищеварительных ферментов, вырабатываемых клетками, которые выстилают желудок. В процессе участвуют соли желчи, которые вырабатываются печенью и хранятся в желчном пузыре до тех пор, пока не потребуются дополнительные (и разные) пищеварительные ферменты, которые вырабатываются и секретируются в тонком кишечнике, поджелудочной железой и даже нашей кишечной микробиотой (дружественные бактерии, которые живут в кишечнике). Перед поглощением в организме, белки должны быть расщеплены на аминокислоты, жиры должны быть расщеплены на жирные кислоты, а углеводы - на моносахариды (простые сахара). Как только пища распадается на самые простые компоненты, клетки, которые выстилают кишечник, транспортируют эти компоненты изнутри кишечника внутрь организма.


То, что не может быть переварено нашим телом, выводится в виде отходов (вместе с мертвыми кишечными бактериями по окончании их жизненных циклов). Удивительно, но один слой узкоспециализированных клеток, энтероцитов, - это все, что отделяет внутреннюю часть тела от внешней.

У этих клеток есть две очень специфические работы:

1. Транспортировать переваренные питательные вещества со стороны клеток «внутренней кишки» на сторону клеток «внешней кишки».

2. Держать все остальное в кишечнике (то есть не допускать попадания в организм).


Сразу через этот барьер проходят две важные части пищеварительной системы:

1. Резидентные иммунные клетки кишечника, работа которых заключается в защите нас от патогенов, которые могут проникнуть через барьер энтероцитов,

2. Сеть кровеносных сосудов и лимфатических сосудов, которые переносят перевариваемые питательные вещества от пищи к тканям нашего организма, которые в них нуждаются.


Аминокислоты, моносахариды, минералы и водорастворимые витамины транспортируются через кровь, в то время как жирные кислоты и жирорастворимые витамины транспортируются через лимфатическую систему.


Важно понять, насколько важна барьерная функция кишечника для здоровья человека, потому что, как упоминалось ранее, потеря этой функции является критическим фактором при аутоиммунных заболеваниях.