Барьерные функции организма - это комплекс защитных механизмов, обеспечивающих избирательный обмен веществ между различными средами и предотвращающих проникновение патогенов, токсинов и других вредных агентов в организм в целом, либо в его определëнную среду. Данные функции реализуются на разных уровнях - от клеточных мембран до специализированных гистогематических барьеров, например:
- гематоэнцефалического (защищает мозг от циркулирующих в крови токсинов, микроорганизмов и любых нежелательных элементов, в том числе имунных)
- кишечного (регулирует всасывание питательных веществ и блокирует проникновение условно‑патогенной флоры и токсинов в кровь)
- кожного (физический щит от механических повреждений, УФ‑излучения и микробной инвазии)
- гематоофтальмического (поддерживает стерильность внутренней среды глаза)
- слизистых оболочек, обеспечивающих мукоцилиарный клиренс (о нëм более подробно расскажу в одном из следующих выпусков), выделение антимикробных пептидов и локальный иммунитет.
Это только некоторые примеры.
Сохранение целостности и функциональности этих барьеров критически важно для поддержания гомеостаза (стабильности внутренних сред организма) и защиты организма от внешних и внутренних угроз.
Ряд исследователей считают нарушение барьерных функций одним из механизмов старения. Но, во-первых, нарушения различных барьерных функций часто вызываются разными причинами. Во-вторых, нарушение той или иной барьерной функции является вопросом уже второго порядка, т. к. в основе данных нарушений всегда лежат более глубокие причины, которые, на мой взгляд, и являются подлинными, а не мнимым механизмами старения и вопросами первого порядка, за которыми уже и следуют сами нарушения в виде проявлений, причëм далеко не всегда единственных. В-третьих, запустить нарушение может обычное токсичное или условно-токсичное вещество, или, вообще, пептид, при устранении поступления которого возможно полное восстановление барьерной функции.
Далее мы более подробно разберëм факторы, провоцирующие нарушения барьерных функций и факторы, напротив, позволяющие этого избежать и укрепить барьеры.
Факторы, нарушающие барьерные функции организма
Некоторые противовоспалительные средства, применяемые против боли, ингибируют циклооксигеназу, что приводит к снижению выработки простагландинов, защищающих слизистую оболочку кишечника. Также они могут повреждать митохондрии энтероцитов, нарушать межклеточные связи и повышать проницаемость кишечной стенки. Это способствует проникновению бактерий, их токсинов и желчных кислот в слизистую оболочку и далее.
Понятно, что подобные препараты принимаются не просто так, а по назначению врача, особенно длительное время. Поэтому необходимо тщательно взвешивать соотношение вреда/пользы и принимать меры, сводящие к минимуму их негативное действие ещë на этапе попадания в желудок.
Алкоголь раздражает слизистую оболочку желудка и кишечника, стимулирует секрецию соляной кислоты и задерживает эвакуацию содержимого желудка, что может повышать токсичность некоторых веществ и ухудшать барьерьерную функцию кишечника. К тому же, не стоит забывать, что любой алкоголь, попавший в организм, преобразуется в ацетальлегид (уксусный альдегид) - сильнейший яд, повреждающий все системы организма, особенно эндотелий сосудов и нейроны.
Высокожировая диета, содержащая трансжиры, может нарушать баланс кишечной микробиоты и повышать проницаемость кишечного барьера. Избыток рафинированных, гидрогинезированных и трансжиров, а также рафинированного сахара и фруктозы без клетчатки в рационе изменяет свойства кишечного барьера, что приводит к повышению его проницаемости и увеличению уровня эндотоксинов. Лучше вообще отказаться от перечисленных веществ или свести их употребление к минимуму.
Наночастицы из пищи, такие как микропластик, а также пищевые добавки TiO₂ и SiO₂ - это диоксид титана, обозначаемый как E551 и диоксид кремния E171 - могут проникать через барьеры и вызывать окислительный стресс, воспаление или нарушать целостность сосудистого эпителия и слизистой кишечника.
Курение и вейпинг повреждают лёгочный и кожный барьеры, вызывая окислительный стресс, воспаление и разрушение структур, обеспечивающих барьерную функцию.
Загрязнение воздуха мелкодисперсными частицами PM 2,5, такими как: сажа, резина, асфальт, мельчайшие капли жидкостей, продукты горения (от транспорта, промышленных выбросов, лесных пожаров) и так далее. Эти частицы могут проникать в организм и провоцировать воспаление, окислительный стресс и повреждение органов дыхания и клеточных барьеров.
Недосыпание нарушает регуляцию иммунных и воспалительных процессов, что может ослаблять барьерные функции, в том числе и кожный барьер.
Повышенное артериальное давление может нарушать микроциркуляцию в слизистых оболочках (включая кишечный барьер) и эндотелии сосудов, что снижает их устойчивость к повреждениям. Нарушение микроциркуляции способствует развитию дисфункции эндотелия.
Гипергликемия (повышенный уровень глюкозы в крови) связана с развитием окислительного стресса, воспалением и нарушением функции эндотелия, что может повреждать различные функциональные барьеры, разрушать эндотелий и значительно повышать выработку конечных продуктов гликирования (КПГ) - всеми "любимых" AGEs - повреждая тем самым межклеточный матрикс и долгоживущие белки.
Фруктоза без клетчатки, это такая фруктоза, которая потребляется не в составе фуктов и ягод, а как добавленный подсластитель в различных изделиях, начиная от сладостей и снеков (хлебцы), заканчивая соусами и сиропами. Такая фруктоза может нарушать целостность кишечного барьера, повышая его проницаемость. Не говоря уже о значительном повышении уровня глюкозы в крови. Данная тема очень подробно разобрана профессором Робертом Ластигом, это можно посмотреть и почитать на нашем Телеграм-канале по следующим ссылкам:
Висцеральный жир связан с хроническим низкоуровневым воспалением и метаболическими нарушениями, которые могут ослаблять кишечный барьер.
Повышенный гомоцистеин может повреждать эндотелий сосудов и нарушать его барьерные функции.
Далее мы разберëм факторы, позволяющие избежать нарушений барьерных функций и способствующие их восстановлению.
Факторы, способствующие восстановлению барьерных функций организма.
Барьерные механизмы - кишечный эпителий, кожный барьер, гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) и другие, играют важную защитную роль в организме и их восстановление - комплексный процесс, в котором могут быть задействованы разнообразные вещества и факторы. Рассмотрим ключевые из них.
Активаторы аутофагии (например, уролитин А и спермидин) - запускают естественный механизм "очистки" клеток: помогают удалять повреждённые органеллы и белковые агрегаты. Благодаря этому клетки обновляются, становятся более устойчивыми к стрессу, а барьерные ткани - более целостными.
Пищевые волокна (клетчатка) - сами по себе не усваиваются, но служат питательной средой для полезной кишечной микробиоты. В процессе ферментации клетчатки бактерии вырабатывают короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК), среди которых особенно важен бутират. Он напрямую питает клетки кишечного эпителия: энтероциты и в особенности, колоноциты, для которых является ключевым энергетическим субстратом. Бутират стимулирует их правильное деление и созревание, укрепляет межклеточные контакты, тем самым поддерживая целостность кишечного барьера. Бутират действует многогранно: не только обеспечивает энергией колоноциты, но и усиливает экспрессию белков плотных контактов (claudins, occludin), а также подавляет провоспалительные сигнальные пути (например, NF‑κB). В результате снижается проницаемость кишечной стенки и улучшается местная иммунная защита.
Полифенолы - природные соединения, содержащиеся в ягодах, фруктах, зелёном чае, какао, тëмном шоколаде, специях. Они обладают выраженным антиоксидантным действием: нейтрализуют свободные радикалы, снижают окислительный стресс и защищают клетки от повреждения. Кроме того, полифенолы модулируют активность ферментов детоксикации, что также способствует восстановлению и дальнейшему поддержанию барьерных функций.
Омега‑3 полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК Омега 3) - из рыбы жирных сортов, рыбьего жира, сквалена в форме жира печени акул, льняного масла, грецких орехов, авокадо - оказывают противовоспалительное действие, снижают выработку провоспалительных цитокинов (TNF‑α, IL‑6), укрепляют плотные соединения эндотелия и стимулируют синтез коллагена. В итоге улучшается структура клеточных мембран, уменьшается проницаемость барьеров, что особенно важно при хронических воспалительных процессах.
Индолы, образующиеся при употреблении крестоцветных овощей (брокколи, капусты, репы), активируют арилуглеводородный рецептор (AhR). Этот рецептор регулирует работу ферментов детоксикации, поддерживает гомеостаз кишечника и усиливает барьерную функцию, защищая от воздействия ксенобиотиков (чужеродных химических веществ).
Берберин - растительный алкалоид, обладающий противовоспалительными и антибактериальными свойствами. Он подавляет рост патогенной микрофлоры, снижает воспаление в кишечнике и стимулирует правильную регенерацию эпителия, что способствует восстановлению кишечного барьера при дисбиозе и других нарушениях.
Аскорбиновая кислота (витамин C) - мощный антиоксидант, который не только защищает клетки от окислительного стресса, но и участвует в синтезе коллагена. Коллаген формирует соединительнотканный каркас кожного барьера, обеспечивая его механическую прочность и эластичность. При дефиците коллагена кожа истончается, сохнет и теряет воду - барьер становится уязвимым. Кроме того, согласно свежим научным данным, витамин С ослабляет воспаление лëгочной ткани, вызванное воздействием мелкодисперсных частиц PM 2,5 и предотвращает снижение количества митохондрий.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412025006804?via%3Dihub
Таурин - аминокислота, играющая важную роль в поддержании клеточных функций. Она стабилизирует мембраны клеток, обладает антиоксидантными свойствами и помогает поддерживать осмотический баланс, что особенно ценно при стрессовых нагрузках на барьерные ткани. Кроме того, таурин способствует нормализации уровня сахара в крови, защите эндотелия - внутреннего слоя кровеносных сосудов - и восстановлению его функций.
Физическая активность косвенно, но существенно влияет на состояние функциональных барьеров. Регулярные умеренные физические нагрузки улучшают микроциркуляцию крови, стимулируют обмен веществ и регенерацию тканей, а также модулируют иммунный ответ. В результате повышается общая устойчивость барьерных систем к внешним и внутренним воздействиям.
Отдельно стоит упомянуть грелин (гормон голода) и глутамат. Грелин в основном регулирует аппетит и метаболизм, и его прямое влияние на барьеры менее изучено. Глутамат в физиологических концентрациях поддерживает энергетический обмен клеток, но его избыток может провоцировать воспаление, поэтому роль этих веществ в восстановлении барьеров требует дальнейшего изучения.
Важно понимать, что для эффективного восстановления барьерных функций необходим комплексный подход. Он включает в себя:
- сбалансированное питание с достаточным количеством клетчатки, омега‑3, полифенолов и ферментированных продуктов (таких как квашеная капуста, кимчи)
- регулярную физическую активность
- минимизацию стресса (кортизол повышает проницаемость барьеров)
- отказ от вредных привычек (курение и алкоголь нарушают целостность эпителия)
- контроль хронических заболеваний (особенно дисбиоза кишечника и инсулинорезистентности)
- при выраженных нарушениях (синдром повышенной проницаемости кишечника, кожные патологии, диабет, гипертония) обязательна консультация врача для подбора индивидуальной терапии - в том числе пробиотиков, пребиотиков и специализированных добавок.
Друзья, всем желаю крепкого сибирского здоровья отличного настроения! 🔬 🧬