Пищеварение - это длительный процесс, который включает в себя множество этапов: от механического измельчения пищи во рту до обработки её ферментами, извлекающими из продукта необходимые организму компоненты. Иммунная система обеспечивает безопасность всех звеньев этой длинной цепочки. Так, например, слюна выполняет задачу первоначальной обработки углеводов, но её молекулы являются также защитным барьером на пути патогенов. Один из ферментов, лизоцим, способен разрушать клетки бактерий, а антимикробные пептиды, вроде гистатинов, подавляют рост некоторых грибков. Слюнные железы производят также иммуноглобулин А, обеспечивающий защиту покрывающих рот клеток.
Однако для органов, переправляющих питательные вещества в кровоток, требуются более сложные меры предосторожности. Первыми еду на пути в человеческий желудок встречают миндалины. Эти лоскутки лимфатической ткани иногда воспаляются, и их приходится удалять, но они являются иммунным КПП на пути между ртом и горлом. Сквозь пищевод еда просто проваливается, и о нем в интересующем нас контексте сказать особо нечего - это банальный «трубопровод» для транспортировки «полезного груза».
Желудок, как известно, пытается переварить все, что в него попадает - в частности, с помощью пепсина, который разрушает пептидные связи белков. Параллельно этот фермент защищает человека от проглоченных вместе с пищей патогенов. Желудок покрыт так называемыми фундальными железами, выделяющими очень кислый сок, с рН от 1.0 до 3.0. Эта жидкость состоит преимущественно из соляной кислоты, агрессивность которой известна многим из нас по школьным урокам химии. Выжить в ней дано далеко не каждому микроорганизму.
Весьма серьезный защитный барьер располагается в тонкой кишке. Это ничуть не удивительно, так как именно здесь происходит поглощение большинства питательных веществ. Организм делает все необходимое, чтобы попадающие в кровоток или лимфатическую систему «продукты» были безвредны. Тонкая кишка покрыта выделяющим муцины эпителием - это что-то вроде липучки для мух, выбраться из которой микробам чрезвычайно сложно. Также здесь есть замысловатая система обнаружения патогенов, при встрече со зловредными агентами вызывающая на помощь лейкоциты - главную ударную силу человеческого иммунитета. Наконец, в кишечнике присутствует так называемая лимфоидная ткань, также обладающая защитными свойствами.
Не стоит забывать и об огромном количестве полезных микробов, составляющих кишечный микробиом. Это не единственное подобное сообщество, имеющееся в нашем распоряжении. Их колонии живут, помимо прочего, во рту и на коже человека. Конкретно в пищеварительной системе полезные микроорганизмы вытесняют патогены, навязывая им конкуренцию за жизненное пространство и питательные вещества, а также выделяя токсины, отравляющие нежелательных гостей. Кроме того, они могут призвать на помощь защитные механизмы врожденного иммунитета.
В следующей части пищеварительной системы, слепой кишке, полезные микробы также присутствуют. Здесь же находится аппендикс. В последние годы ученые развеяли заблуждение, что это никому не нужный атавизм, и теперь пытаются понять, какую роль он играет в иммунитете человеческого организма. Внутренние слои аппендикса служат приютом для множества видов защитных клеток, в том числе Т- и B-лимфоцитов, а также натуральных киллеров. Кроме того, здесь находится резерв полезных бактерий, которые в случае необходимости восстанавливают микробиом кишечника.
Иммунная защита толстого кишечника приблизительно такая же, как у тонкого - лимфатическая ткань и немного иные микробы. Различия обусловлены тем, что здесь не происходит наполнения кровотока питательными веществами. На этом пищеварительный канал заканчивается. Дальше только канализация или дикая природа. Кто уничтожает патогены там, уже далеко не столь важно.
