Oι αμυντικές ιδιότητες
των ανθρώπινων βρογχικών εκκρίσεων
«Les
proprietes anti-infectieuses des
secretions bronchiques humaines»
G. Lamblin,
P. Roussel
Mucus et Maladies Respiratoires, Excerpta Medica, Paris
Η τραχειοβρογχική βλέννη
αποτελεί ένα ετερογενές μέσο, που διατάσσεται σε δύο στρώματα. Αποτελείται από
ένα άθροισμα μακρομορίων που εκκρίνουν τα καλαθοειδή κύτταρα του επιθηλίου και
οι υποβλεννογόνιοι, βρογχικοί αδένες. Τα μακρομόρια αυτά είναι αναμεμιγμένα
με άλλα συστατικά, όπως ουσίες του πλάσματος, αποπεπτωκότα κύτταρα των αεραγωγών,
προϊόντα έκκρισης των κυψελίδων και, κατά περίπτωση, προϊόντα από βακτηρίδια
που έχουν αποικίσει ή μολύνει το αναπνευστικό σύστημα.
Το περιεχόμενο της βλέννης σε πυρηνικά οξέα εξαρτάται από το βαθμό της λοίμωξης.
Είναι ασήμαντο όταν οι εκκρίσεις δεν είναι μολυσμένες και αυξάνεται σημαντικά
όταν υφίσταται διάχυτη λοίμωξη.
Η βρογχική βλέννη μπορεί να είναι πλούσια σε λιπίδια. Αυτά προέρχονται εν μέρει
από τις κυψελίδες, καθώς επίσης και από το βρογχικό βλεννογόνο, ή ακόμη από
φλεγμονώδη κύτταρα, εφόσον αυξάνονται σε περιπτώσεις λοίμωξης.
Αρκετές πρωτεΐνες και γλυκοπρωτεΐνες παίζουν σημαντικό ρόλο στους μηχανισμούς
άμυνας των βρόγχων. Οι ουσίες αυτές προέρχονται από εξίδρωση ή συντίθενται επί
τόπου.
Οι αναστολείς
πρωτεασών
Κατά τη διάρκεια των χρόνιων φλεγμονών, αρκετές πρωτεάσες όπως η κολλαγονάση,
η ελαστάση και η καθεψίνη G, μπορεί να απελευθερωθούν από τα συρρέοντα μακροφάγα
ή τα λευκοκύτταρα. Κατά τη διάρκεια των λοιμώξεων, τα βακτηρίδια απελευθερώνουν
επίσης πρωτεάσες. Οι διάφορες πρωτεάσες, φυσιολογικά αδρανοποιούνται από τις
αντιπρωτεάσες. Κάθε εκτροπή της ισορροπίας μεταξύ πρωτεασών αντι-πρωτεασών υπέρ
των πρώτων, μπορεί να προκαλέσει την εμφάνιση βρογχοπνευμονικών συνδρόμων όπως
το εμφύσημα, η ίνωση και η βρογχική υπερέκκριση.
Οι αναστολείς των πρωτεασών είναι πολυάριθμοι. Ένας από τους γνωστότερους είναι
η άλφα-1 αντιπρωτεάση. Πρόκειται για μια σερπίνη (ή αναστολέας των πρωτεασών
της σερίνης) που εκκρίνεται διΥ εξιδρώσεως στο βρογχικό αυλό. Άλλες σερπίνες
ανευρίσκονται επίσης μέσα στη βρογχική βλέννη, όπως η άλφα-2 μακροσφαιρίνη,
η αντιθρομβίνη, η άλφα-1 αντιχυμοθρυψίνη.
Η αντιλευκοπρωτεάση ή BSI-ΤΕ (bronchial secretion inhibitor against trypsin
and elastase) ή ακόμη MPI (mucus protease inhibitor) συντίθεται στα ορώδη κύτταρα
των υποβλεννογόνιων αδένων. Πρόκειται για έναν αναστολέα της λευκοκυτταρικής
ελαστάσης, της θρυψίνης, της χυμοθρυψίνης και της καθεψίνης G.
Η σχετικά αυξημένη συγκέντρωσή της (αντιπροσωπεύει το 80-90% της αντιελαστολυτικής
δραστηριότητας των βρογχικών εκκρίσεων) υποδηλώνει τη σημασία της για την άμυνα
των βρόγχων έναντι της πρωτεϊνολυτικής τοξικότητας που υφίσταται το βρογχικό
επιθήλιο. Μια άλλη αντιελαστάση, η BSI-E (bronchial secretion inhibitor against
elastase), μοριακού βάρους 11kDa, διακρίνεται από την BSI-ΤΕ λόγω της έλλειψης
δράσης της έναντι της θρυψίνης.
Υπάρχουν και άλλες αντιπρωτεάσες που είναι δραστικές έναντι πρωτεασών άλλων
τύπων, αλλά δεν είναι επαρκώς γνωστές.
Οι
αντιβακτηριδιακές ουσίες
Η λυσοζύμη είναι μια πρωτεΐνη μοριακού βάρους 15kDa, η οποία διαθέτει βακτηριοκτόνες
ιδιότητες. Εκκρίνεται από τα κυψελιδικά μακροφάγα, τα επιθηλιακά κύτταρα, τους
υποβλεννογόνιους ορώδεις αδένες, καθώς επίσης, κατά τη διάρκεια των βακτηριδιακών
λοιμώξεων, από τα λευκοκύτταρα. Πρόκειται για ένα ένζυμο (μουραμιδάση) και η
βακτηριοκτόνος δράση της εξηγείται από την ικανότητά της να αποδομεί τα βακτηριδιακά
τοιχώματα.
Η βρογχική τρανσφερρίνη είναι αντιγονικά ανάλογη με τη λακτοσφαιρίνη του γάλακτος.
Συντίθεται στα ορώδη κύτταρα των υποβλεννογονίων αδένων και στα ουδετερόφιλα
πολυμορφοπύρηνα. Πρόκειται για μια γλυκοπρωτεΐνη, μοριακού βάρους 80kDa, που
διαθέτει δύο θέσεις πρόσδεσης για τον σίδηρο. Ο τροπισμός της γιΥ αυτό το μέταλλο
την καθιστά ικανή να διαμεσολαβεί στο μεταβολισμό των βακτηριδίων, από τα οποία
αποστερεί το σίδηρο που είναι απαραίτητος για την ανάπτυξή τους. Αυτή η ιδιότητα
της προσδίδει ένα σημαντικό ρόλο στην άμυνα των πνευμόνων έναντι των βακτηριδιακών
λοιμώξεων.
Τα ΙgΑ είναι τα βασικά αντισώματα των τραχειοβρογχικών εκκρίσεων. Συντίθενται
από τα πλασματοκύτταρα της υποβλεννογόνιας στιβάδας, υπό μορφή διμερών συνδεδεμένων
με μια επιπρόσθετη άλυσσο, την άλυσσο J. Για να διαπεράσουν την επιθηλιακή στιβάδα
και να εκκριθούν στο βρογχικό αυλό, τα αντισώματα αυτά συλλαμβάνονται από έναν
υποδοχέα που βρίσκεται στην πλαγιο-βασική επιφάνεια των επιθηλιακών κυττάρων.
Αποθηκεύονται επίσης στα επιθηλιακά κύτταρα και εκκρίνονται από την αυλική επιφάνεια
αυτών των κυττάρων, μαζί με ένα τμήμα του υποδοχέα που παραμένει προσκολλημένος
σε αυτά και που αποτελεί την εκκριτική άλυσσο των ΙgΑ.
Οι βρογχικές
βλεννίνες
Οι βρογχικές βλεννίνες είναι τα χαρακτηριστικότερα μόρια της βλέννης. Συντίθενται
στα καλαθοειδή κύτταρα του επιθηλίου και στους υποβλεννογόνιους αδένες.
Πρόκειται για μια ομάδα σύνθετων και πολυδιασπασμένων γλυκοπρωτεϊνών που περιέχουν
κατά 80% σάκχαρα και έχουν μοριακό βάρος μεγαλύτερο από 106 daltons. Η ηλεκτρονική
μικροσκόπηση επέτρεψε να παρατηρήσουμε την ινώδη διαμόρφωσή τους. Στην πραγματικότητα,
αποτελούν ένα ινώδες πλέγμα, με ίνες μεγέθους μεταξύ 400 και 1.600nm. Αυτή η
κατάτμηση στο μήκος των ινών είναι παράδοξη και εγείρει πολλά ερωτήματα ως προς
την προέλευσή της: διαφορές στην έκταση του πεπτιδίου, φαινόμενα αποδόμησης
μετά από τη βιοσύνθεση, ύπαρξη ινιδίων βλεννίνης με πεπτίδια διαφορετικού μεγέθους.
Η μελέτη της δράσης των πρωτεολυτικών ενζύμων και των παραγόντων που καταλύουν
τις βλεννίνες κατέληξε στην ανακάλυψη της ύπαρξης, στο σώμα αυτών των ενώσεων,
δύο ειδών περιοχών: πρώτον, περιοχές με έντονη γλυκοζυλίωση, ελάχιστα ευαίσθητες
στις πρωτεάσες, και δεύτερον, περιοχές «γυμνές», χωρίς γλυκανικές αλύσσους,
που καταλύονται εύκολα από τις πρωτεάσες.
Οι βλεννίνες διαθέτουν εκατοντάδες γλυκανικές αλύσσους, ενωμένες με τον πολυπεπτιδικό
αξονα με Ο-γλυκοσιδικούς δεσμούς. Ορισμένες άλυσσοι φέρουν θειούχες ρίζες. Χάρη
σε σύγχρονες τεχνικές, όπως η υγρή χρωματογραφία, κατέστη δυνατή η χαρτογράφηση
περισσότερων από 80 γλυκανικών αλύσσων, γεγονός που επέτρεψε τη διαπίστωση της
εξαιρετικής ποικιλίας των βρογχικών βλεννινών.
Η δομή των γλυκανικών αλύσσων είναι πιθανότατα γενετικά καθορισμένη. Η ποικιλία
τους αποτελεί ένα είδος μωσαϊκού υποδοχέων που επιτρέπει τη σύλληψη βακτηριδίων
και ιών. Οι μικροοργανισμοί αυτοί θα μεταφερθούν σε δεύτερο χρόνο προς το στοματοφάρυγγα,
μέσω της βλεννοκροσσωτής κάθαρσης. Είναι ευνόητο, λοιπόν, ότι οι βλεννίνες αποτελούν
ένα σημαντικό τμήμα της άμυνας του βρογχικού επιθηλίου.
Συμπερασματικά, η βρογχική βλέννη είναι ένα ετερογενές μέσο, αποτελούμενο από
πολυάριθμα μόρια που συνεισφέρουν στην άμυνα του βρογχικού βλεννογόνου. Παραμένουν
πολλά ερωτήματα όσον αφορά τη μακρομοριακή οργάνωση της βρογχικής βλέννης. Ενδέχεται
να μην έχουν ακόμη ταυτοποιηθεί όλα τα μόρια που προστατεύουν το βρογχικό επιθήλιο
από την τοξική δράση των εξωτερικών παραγόντων.
