https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3783221/
Tissue Barriers. 2013 Oct 1; 1(4): e24997.
Published online 2013 May 30. doi: [10.4161/tisb.24997]
PMCID: PMC3783221
PMID: 24665407
Barrier function of airway tract epithelium
Artikkeliin liittyy kuva ja myös kappale, jossa kerrotaan musiineista. Olennaista hengitystie-epiteelin puhdistumisessa haitallisisita tekijöistä ja limasta, joka pyydystää näitä haitatekijöitä, on mukokiliaarinen funktio. Värekarvatoiminta. Värekarvat iskevät siihen suuntaan että kaikki poistettava lima todellakin nousee keuhkoteistä ulospäin ja poistuu, nousevaa materiaalia sitten niellään ja mahanlaukun tehokkaat hapot ja entsyymit hoitavat haittatekijöideen hajoittamisen ja toisaalta keho hyödyntää osasia siitä, mitä runsaasta glykopeptidi ja surfaktanttimaterialista on hyödynnettävissä ja uudelleen käytettävissä. Nehän ovat kehon työkaluja, joiden valmistustahti on nopea. Jos niiden materiaali esim jatkuvasti "yskittäisiin ulos kehosta ja syljettäisiin pois", tästä tulisi nopeasti energia- ja ravintoainevaje. Terveillä ihmisillä tämä hengitysteiden jatkuva puhdistumistapahtuma on niin alitajuista, ettei sitä molekulaarista kiertokulkua edes huomaa panna merkille. Mukokiliaarinen funktio kuvaa yksityiskohtia tästä tapahtumasta. On huomattava , että tupakansavu lamaa tämän mukokiliaarisen värekarvaliikkeen, eikä ihme että siitä tulee ärsytysyskää"tupakkayskää" ja lopulta ihminen koettaa yskiä nämä eritteet ulos kehosta ja vuosien varrella teitysti tulee laihtumista ja energiavaje, mikä on tyypillistä ja aiheuttaa ravintosuosituksiin keuhkopotilaiden kohonneet energiansaannin suositukset.
Mucociliary Function of the Airway Epithelium
The
major players that contribute to the mucociliary function of airway
epithelium are mucus and cilia. While the mucus traps inhaled pathogens
and other particulate material, coordinated beating of cilia sweeps the
trapped material away from the lungs toward the pharynx.35
The efficient transport of mucus is dependent on the rate of ciliary
beating as well as the hydration of mucus, which contributes to its
viscoelastic properties.36,37 In general, more hydrated mucus is cleared more efficiently from the lungs.
- Suomennosta: Hengitystie-epiteelin mukokiliaariseen funktioon vaikuttaa osaltaan päätekijöinä MUKUS ( lima) ja värekarvat KILIAT. Mukus pyydystää sisäänhengitettyjä patogeenejä ja muita partikkeliaineksia ja värekarvojen koordinoitu iskuliike pyyhkäisee pyydystettyä materiaalia poispäin keuhkoista kohti nielua. Mukus-liman tehokas poiskuljetus on riippuvainen värekarvojen iskutahdista ja mukusliman hydraatioasteesta. Liman vesipitoisuus osaltaan vaikuttaa sen viskoelastisiin ominaisuuksiin. Yleensäkin mitä hydroituneempaa mukuslima on, sitä tehokkaammin sitä pystyy poistamaan keuhkoista.
The
airway mucus contains more than 200 proteins, and is secreted by both
goblet cells and submucosal glands. The main component of airway mucus
are mucins, which are high molecular weight glycoproteins that cross
link to form the structural framework of the mucus barrier.38,39 At least 12 mucins are detected in human lungs. Of these, MUC5AC and MUC5B are the predominant mucins in normal airways.40 MUC5AC is mainly produced by goblet cells, while MUC5B is predominantly produced by submucosal glands.41,42
- Suomennosta. Hengitysteiden mukuslima sisältää yli 200 proteiinia ja niitä erittyy sekä gobletin soluista että limakalvonalaisista rauhasista. Hengitysteiden mukusliman pääkomponenttina ovat musiinit, jotka ovat suurimolekyylipainoisia glykoproteiineja, jotka poikkisidoksin muodostavat mukuslimaesteen strukturoidun verkoston. On havaittu ainakin 12 musiinia ihmisen keuhkoista. Näistä MUC5AC ja MUC5B ovat vallitsevat musiinit normaaleissa ilmateissä. MUC5AC tuottuu pääasiassa gobletin soluista kun taas MUC5B tuottuu pääasiallisesti limakalvonalaisista rauhasista.
In healthy individuals, circadian rhythms regulate normal mucus
secretion, principally through the vagal nerve. However in patients with
inflammatory airway diseases, mucus hypersecretion from metaplastic and
hyperplastic goblet cells contributes to obstruction of airways.43
Various inflammatory mediators, such as tumor necrosis factor -α,
IL-1β, IL-13, IL-17, neutrophil elastase, growth factors such as EGF and
TGF, and environmental factors such as cigarette smoke, allergens and
microbial pathogens have all been shown to stimulate hypersecretion of
mucus.44-49
Therapies targeted to limit exaggerated mucus hypersecretion in
addition to modulating mucociliary clearance in chronic airways disease
may prevent airways obstruction.
- Terveillä yksilöillä vuorokauden aikaan liittyvät kirkadiset rytmit säätelevät normaalia mukusliman eritystä, pääasiallisesti vagushermon välityksellä. Kuitenkin niillä henkilöillä, joilla on tulehduksellisia hengitysteiden tauteja, vaikuttaa metaplastisista ja hyperplastisista gobletin soluista peräisin oleva liiallinen mukuslimaeritys ilmateihin tukosta. Monet tulehdukselliset välittäjätekijät (TNF-alfa, interleukiinit IL-1beta, IL-13, IL-17, neutrofiilielastaasi, kasvutekijät EGF ja TGF) ja miljöötekijät kuten tupakansavu, allergeenit ja mikrobiaalit patogeenit ovat osoittautuneet olevan mukusliman liikaerityksen stimulaattoreita. Kroonisen hengitystietaudin terapioissa koetetaan rajoittaa kiihtynyttä mukusliman liikaeritystä ja moduloida mukokiliaarista puhdistumaa, jotta voitaisiin estää hengitysteitten ahtautuminen.
The rate of mucociliary clearance depends on the
composition of the airway surface liquid (ASL) lining the airway
surface. ASL is made up of two layers, an upper viscoelastic layer of
mucins secreted by the goblet cells and submucosal glands,50
which floats on a lower periciliary layer containing large
membrane-bound glyocproteins, as well as tethered mucins (muc-1, muc-4
and muc-16).51,52 The periciliary layer is relatively less viscous, approximately 7 µM in
height which corresponds to a length of outstretched cilia and acts as a
lubricating layer for cilia to beat.32,52,53
- Suomennosta. Mukokiliaarisen puhdistuman tahti riippuu hengitysteiden pintaa verhoavasta nestettä sisältävästä kerroksesta, pintakerroksen kosteutuneisuudesta, kimmosta (airway surface liquid, ASL).
- Tämä kosteusverho muodostuu kahdesta kerroksesta: yläkerta on viskoelastista musiinia, joka erittyy gobletin soluista ja limakalvonalaisista rauhasista ja kelluu värekarvaperiferisen alakerran päällä.
- Alakerta muodostuu suurista kalvoon sitoutuneista glykoproteiineista ja niihin liittyneistä musiineista (muc-1, muc-4 ja muc-16). Perikiliaarinen kerros, värekarvaperiferia on suhteellisesti vähemmän viskoosista ja sen paksuus on 7 um, mikä vastaa pystyssä olevan värekarvan korkeutta ja kerros toimii lubrikoivana, jotta värekarvojen iskuliike voi tapahtua.
Hydration of ASL is regulated by coordinated activity of Chloride secretion (Cl-) and Sodium (Na+) absorption channels. The combination of Cl- secretion and reduced reabsorption of Na+
favors normal ASL hydration and efficient mucociliary clearance. In
normal airways, the coordinated functioning of ATP-activated cystic
fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR), calcium-activated
Cl− channel (CaCC), outwardly rectifying Cl- channel (ORCC), Cl- channel 2 (CLC2), and epithelial Na+ channel (ENaC) regulate the ASL hydration.54
CFTR negatively regulates ENac and therefore absent or dysfunctional
CFTR increases ENaC activity leading to hyperabsorption of Na+,
an increased driving force for fluid reabsorption resulting in reduced
ASL depth and impaired mucociliary clearance as observed in the chronic
airway disease cystic fibrosis.54
- Suomennosta. Kosteusverhon kimmoista vesipitoisuutta säätelee kloridin (Cl-) eritykseen ja natriumin (Na+) imeytymiseen erikoistuneiden kanavien koordinoitu aktiivisuus. Normaalia kosteusverhon hydraatiotilaa ja tehokasta mukokiliaarista puhdistumaa suosii kloridin erittyminen ja alentunut natriumin takaisin absorboituminen kombinoituneina. ( Samallahan Na+ ja Cl- jonit vetävät ympärilleen vesimolekyylejä dipoleja ja eritteeseen vettä). Tähän kosteusverhon vesipitoisuuden säätelyyn osallistuu usea jonikanava kuten:
CFTR (ATP-energialla aktivoituva kanava joka on kystisessä fibroosissa kompromittoitunut ja kantaa sen takia nimeä "kystisen fibroosin kalvonläpijohtuvuuden säätelijä" )
CaCC ( kalsiumjoneista aktivoituva jonikanava)
ORCC ( ulospäin suuntautuvaa virtausta suorittava kloridijonikanava)
CLC2 ( kloridijonikanava 2)
ENaC ( epiteelisolun natriumjonikanava).
CFTR-kanava säätelee negatiivisesti epiteliaalista natriumjonikanavaa - ja täten ymmärtää, että CFTR- funktion poisjääminen ( CF- taudissa) lisää ENaC- jonikanavan aktiivisuutta ja vaikuttaa että natriumia absorboituukin liikaa soluun päin ( eikä solusta ulospäin) ja samalla natriumjoni kiskoo vettä mukanaan soluun päin ja solupinnan kosteusverho menettää kimmonsa, madaltuu, ja mukokiliaarinen puhdistuma huononee. Tällaista hankaluutta kroonisessa hengitystietaudisa kuten CF.
...
- Mucin glycoproteins have been shown to interact with several respiratory pathogens including Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Heamophilus influenzae, Streptococcus pneumonia, Burkholderia cenocepacia, influenza virus, adenovirus, and coronavirus.77-83 The bound pathogens which are cleared under normal conditions may persist in the airway lumen when the mucociliary clearance is impaired, and initiate an inflammatory response which can damage the airway epithelium. However, the impact of the interaction of mucin glycoproteins with pathogens in vivo is yet to be established.
Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Haemophilus inlfuenzae, Streptococcus pneumoniae, Burkholderia cepacia;
influenza virus, adenovirus and coronavirus .
Jos mukuslimaan pyydystettyä ei saadakaan puhdistumaan keuhkoista, sellaista saattaa jäädä pintyneesti ilmateiden onteloon, jos mukokiliaarinen puhdistustoiminta on viallista ja silloin voi alkaa tulheduksellinen vaste ja siitä epiteeli voi kärsiä vauriota. Kuitenkaan musiiniglykoproteiinien interaktiota patogeenien kanssa in vivo ei ole vielä tarkasti varmistettu.
(Kommemntti: Kyse on kuteinkin eräänlaisesta monipuolisesta patogeenin tunnistusmekanismista ja luonnollisen immuniteetin etulinjan puolustusjärjestelmästä. Tässä MUCUS tunnistaa patogeenin lukemattomilla epitoopeillaan).
Muistiin 6.11. 2018 Jatkan nyt MUC 6 asista.
Jos mukuslimaan pyydystettyä ei saadakaan puhdistumaan keuhkoista, sellaista saattaa jäädä pintyneesti ilmateiden onteloon, jos mukokiliaarinen puhdistustoiminta on viallista ja silloin voi alkaa tulheduksellinen vaste ja siitä epiteeli voi kärsiä vauriota. Kuitenkaan musiiniglykoproteiinien interaktiota patogeenien kanssa in vivo ei ole vielä tarkasti varmistettu.
(Kommemntti: Kyse on kuteinkin eräänlaisesta monipuolisesta patogeenin tunnistusmekanismista ja luonnollisen immuniteetin etulinjan puolustusjärjestelmästä. Tässä MUCUS tunnistaa patogeenin lukemattomilla epitoopeillaan).
Muistiin 6.11. 2018 Jatkan nyt MUC 6 asista.
Lisäys 18.3. 2022
. 2022 Mar 16;79(4):192.
doi: 10.1007/s00018-022-04215-3.
Targeting the E1 ubiquitin-activating enzyme (UBA1) improves
elexacaftor/tezacaftor/ivacaftor efficacy towards F508del and rare
misfolded CFTR mutants
Affiliations
- PMID: 35292885
- DOI: 10.1007/s00018-022-04215-3
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar