Слайд 1Биохимия жидкостей полости рта
Часть 1
Автор – ассистент Демьяненко Е.В.
ГУ «ЛУГАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ СВЯТИТЕЛЯ ЛУКИ»
Кафедра медицинской химии
Слайд 2Слюна представляет собой комплекс жидкостей, продуцируемых множеством специализированных желез, открывающихся
в полость рта.
Следует различать слюну и ротовую жидкость.
Слюна – это секрет,
полученный непосредственно из протоков слюнных желез.
Продукты секреции слюнных и слизистых желез в
совокупности с клетками слущенного эпителия, лейкоцитами, микроорганизмами, остатками пищи, а также десневой жидкостью образуют ротовую жидкость.
Слайд 3СЛЮННЫЕ ЖЕЛЕЗЫ
Различают три пары больших слюнных желез: околоушные, поднижнечелюстные и
подъязычные и малые слюнные железы — щечные, губные, язычные, твердого
и мягкого неба. Большие слюнные железы представляют собой дольчатые образования, легко пальпируемые со стороны полости рта.
Малые слюнные железы диаметром 1—5 мм располагаются группами. Наибольшее их коли-чество — в подслизистой основе губ, твердого и мягкого неба.
Слайд 5ОКОЛОУШНАЯ СЛЮННАЯ ЖЕЛЕЗА
Самые большие слюнные железы. Выводной проток каждой из
них открывается в преддверии полости рта и имеет клапаны и
терминальные сифоны, регулирующие выведение слюны. Они выделяют в полость рта серозный секрет. Его количество зависит от состояния организма, вида и запаха пищи, характера раздражения рецепторов полости рта. Клетки околоушной железы также выводят из организма различные лекарственные вещества, токсины и др. В настоящее время установлено, что
околоушные слюнные железы являются железами внутренней секреции (паротин влияет на минеральный и белковый обмен). Иннервация околоушных слюнных желез осуществляется за счет чувствительных, симпатических и парасимпатических нервов. Через околоушную слюнную железу проходит лицевой нерв.
Слайд 6ПОДНИЖНЕЧЕЛЮСТНАЯ ЖЕЛЕЗА
Поднижнечелюстная слюнная железа (glandula
submandibularis) выделяет серозно-слизистый секрет. Выводной проток открывается
на подъязычном сосочке. Кровоснабжение осуществляется за счет подбородочной и язычной
артерий. Поднижнечелюстные слюнные железы иннервируются веточками поднижнечелюстного нервного узла.
Слайд 7ПОДЪЯЗЫЧНАЯ ЖЕЛЕЗА
Является смешанной и выделяет серозно-слизистый секрет. Выводной проток открывается
на подъязычном сосочке.
МАЛЫЕ СЛЮННЫЕ ЖЕЛЕЗЫ
щечные, губные, язычные, твердого и
мягкого неба.
В сутки у взрослого человека выделяется 1500 - 2000 мл слюны. Однако скорость секреции меняется в зависимости от ряда факторов: возраста (после 55 - 60 лет слюноотделение замедляется), нервного возбуждения, пищевого раздражителя.
киста
подъязычной кости
Слайд 8ФОРМИРОВАНИЕ СЛЮННОГО СЕКРЕТА
I этап. Образование первичного секрета
В ацинарных клетках слюнных
желез образуется изотоническая слюна (ее осмотическое давление совпадает с осмотическим
давлением крови) с электролитным составом, близким к составу сыворотки крови. Белки переносятся из крови в первичную слюну экзоцитозом, транспорт других соединений осуществляется как простой диффузией, так и активным переносом, т.е. с участием специальных белков-переносчиков.
Слайд 9ФОРМИРОВАНИЕ СЛЮННОГО СЕКРЕТА
II этап. Образование проточной слюны
При перемещении первичной слюны
через систему протоков, эпителиальные клетки протоков, реабсорбируют ионы Nа+, Сl–
из, а секретируют НСО3–, К+, белки и ферменты. Обмен ионами обеспечивают ионные каналы образованные белками-аквапоринами. Источниками АТФ для этих процессов служит аэробный гликолиз и окисление жирных кислот. Конечная слюна является гипотоническим раствором, ее осмотическое давление составляет 1/6 от давления в первичной слюне.
Слайд 10Механизмы стимуляции и регуляторы слюноотделения
Регуляция секреции слюны
протекает, как безусловно
рефлекторно, так и условно рефлекторно. При приеме пищи происходит раздражение
механо-, термо- и хеморецепторов слизистой оболочки. Сигнал от этих рецепторов поступает в ЦНС (центр слюноотделения локализован в продолговатом мозге). По афферентным волокнам от ЦНС возбуждение доходит до слюнных желёз и они секретируют слюну.
Слюноотделение регулируется парасимпатической и симпатической иннервацией
Слайд 11При раздражении парасимпатической нервной системы выделяется ацетилхолин (рис.1.3). Ацетилхолин в
ацинарных клетках связывается с рецептором и через G–белки активирует фосфолипазу
С (флС), которая катализирует реакцию образования 1,4,5-инозитолтрифосфата (ИФ3) и диацилглицерола (ДАГ) из фосфатидилинозитолфосфата (ФИФ). Под действием ИФ3 внутри клеток повышается концентрация Са2+, открываются ионные каналы, что способствует образованию секрета.
ПАРАСИМПАТИЧЕСКАЯ РЕГУЛЯЦИЯ
Слайд 12Симпатическая регуляция
При раздражении симпатической неровной системы выделяются адреналин и норадреналин.
Они связываются с рецепторами и активируют аденилатциклазную сигнальную систему.
Активированная аденилатциклаза
катализирует превращение АТФ в цАМФ, что сопровождается активацией протеинкиназы А. Она фосфорилирует специфические белки, стимулирующие формирование и высвобождение первичного секрета в слюнной проток.
Секреция слюны у человека регулируется также нейропептидами. Под действием нейропептида Р и вазоактивного кишечного полипептида в ацинарных клетках повышается концентрация Са2+, расширяются каналы, что способствует высвобождению секрета.
Слайд 14Слюна является одной из важнейших жидкостей организма
В полости рта находится
биологическая жидкость, которая называется смешанной слюной или ротовой жидкостью (в
дальнейшем слюна).
Слюна имеет органическую и неорганическую составляющую.
Неорганическая составляющая слюны представлена макро и микроэлементами, которые могут находится в составе различных соединение или в ионизированной форме. Например: кальций, фосфаты, хлориды, сульфаты и т.д.
Слайд 15ФУНКЦИИ СЛЮНЫ
Минерализующая (минерализация зубов и обеспечение оптимального состояния для функционирования
зубов)
Пищеварительная функция
Защитная функция (ферменты, белки, Ig)
Восприятие вкуса
Поддержание гомеостаза в
полости рта (буферные системы слюны)
Выделительная функция (обмен веществами между кровью и слюной)
Регуляторная функция (содержит много биологически активных веществ)
Принимает участие в очищении полости рта от остатков пищи, налета и бактерий.
Слайд 18НЕОРГАНИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ СЛЮНЫ
Слюна - это бесцветная жидкость с плотностью 1,001-1,017
г/мл, обладающая высокой вязкостью.
Основным компонентом слюны является вода (99,5%),
а остальное - растворенные в ней минеральные и органические вещества.
Минеральные вещества в большинстве случаев находятся в ионизированной форме, но могут быть и в связанной форме, например, с белками.
Слайд 19Неорганические вещества слюны в ммоль/л (по Т.П. Вавиловой)
Слайд 20КАЛЬЦИЙ И ФОСФАТЫ
Содержание ионов кальция в слюне находится в пределах
0,75 – 3,0 ммоль/л (как и в плазме). Кальций может
находиться в ионизированной (Са2+) или связанной с белками формах.
Фосфаты содержатся в слюне в форме свободных ионов гидро- и дигидрофосфата, на долю которых приходится 70 – 95% общего фосфата. Содержание фосфатов в слюне выше, чем в крови.
Слайд 21МИЦЕЛЛЯРНОЕ СТРОЕНИЕ
СЛЮНЫ – ЛЕЖИТ В ОСНОВЕ МИНЕРАЛИЗУЮЩЕЙ ФУНКЦИИ СЛЮНЫ.
Слюна
перенасыщена ионами кальция и фосфата, однако это не приводит к
отложению этих минералов на поверхности зуба. Этому препятствует мицеллярное строение слюны.
Мицеллы - коллоидные образования (структурные единицы слюны), которые поддерживают соли кальция в псевдорастворенном состоянии.
Слайд 22СТРОЕНИЕ МИЦЕЛЛЫ
Ядром мицелл является нерастворимый фосфат кальция Са3(РО4)2, вокруг которого
располагаются заряженные ионы кальция, гидро- и дигидрофосфаты кальция, а также
молекулы белков, основными из которых являются муцины и стазерины (на рисунке они изображены кругами и овалами).
Слайд 23ФУНКЦИИ НЕКОТОРЫХ ИОНОВ СЛЮНЫ
Ионы Na + и K+ вместе с
с другими ионами определяют осмотическое давление, буферную емкость и устойчивость
мицелл слюны.
Бикарбонаты являются компонентами буферной системы слюны.
Ионы фтора попадают в слюну из десневой бороздки, фтор ускоряет процессы реминерализации, обладает ингибирующим действием на рост бактерий.
Слайд 24ОРГАНИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ СЛЮНЫ
Органические компоненты в слюне оставляют 0,8-6,0 г/л, что
в 10-15 раз меньше, чем в крови.
Попадают в смешанную
слюну из разных источников:
- слюнных желез (на рис.);
- клеток слизистой оболочки полости рта;
- десневой бороздки (лейкоциты);
- крови;
- клеток микроорганизмов.
Их количество зависит от
состояния ротовой полости
и всего организма в целом.
Слайд 25 Некоторые белковые и небелковые вещества, входящие в состав слюны
Слайд 26Органический состав слюны
Слюна содержит:
- белки, углеводы, липиды,
небелковые азотистые соединения (мочевину, мочевую кислоту) витамины, гормоны, органические и
нуклеиновые кислоты и др.
Органические вещества слюны можно условно разделить на 2 группы: белковой и небелковой природы.
Слайд 27По данным электрофореза в слюне содержится до 500 различных белков,
из них 120-150 называются секреторными.
Большинство белков слюны являются гликопротеинами, что
обеспечивает вязкость слюне.
Слайд 28Белки слюны представлены полиморфными группами:
Некоторые белки существуют в единичной форме:
фактор роста эпителия, фактор роста нервов, лактоферрин и др.
Слайд 30
1. Белки, богатые
пролином (ББП)
Выделяются, в основном, с секретом околоушных
слюнных желез. Выполняют минерализующую и защитную функции.
ББП составляют 70% всех
белков секрета и подразделяются на 3 группы:
Кислые
Основные
Гликозилированные
В этих белках пролина, глицина и глутамина от 70% до 90% от всех аминокислотных остатков.
Слайд 32 2. Гистатины - белки богатые гистидином (ББГ)
Возможно, отсутствие
определенной структуры у ББГ и ББП облегчает образование с различными
таннинами и белками как растворимых, так и нерастворимых комплексов.
Слайд 33
3. Белки, богатые тирозином
- стазерины (статерины)
Это гликофосфопротеины
с высоким содержанием тирозина. На N-концах молекул находятся фосфорилированные остатки
серина, которые связывают кальций;
Кальций связывающие белки, препятствуют чрезмерно быстрому осаждению ионов фосфора и кальция на поверхности эмали зуба;
Участвуют в образовании пелликулы зуба и угнетают рост бактерий (как и гистатины).
Совместно с гистатинами они ингибируют рост как аэробных, так и анаэробных бактерий.
Слайд 344. Цистатины - кислые низкомолекулярные белки
полости рта
Есть данные, что цистатины
выполняют антимикробную и антивирусную функцию, через ингибирование активности ферментов –
цистеиновых протеиназ, гидролизирующих белки полости рта.
Специфически связываясь в активном центре ферментов с остатками цистеина, тормозят активность цистеиновых протеиназ.
К ним относятся - катепсины
B, H, L.
Слайд 355. Муцины слюны
Муцины – это гликопротеины, в которых много
остатков пролина (до 50%), серина, треонина и углеводных цепей полисахаридов
(50-70%).
Короткие полисахаридные цепи крепятся к серину и треонину О-гликозидными связами.
Аминокислотные остатки пролина вызывают изгибы полипептидной цепи.
В слюне присутствует муцин-1 (Mr 250 кДа) и муцин-2 (Mr 100 кДа).
Особенности строения молекулы
муцина:
Молекула муцинов похожа на гребенку и состоят из белковой части (сплошная линия) и коротких полисахаридных цепочек, состоящих из фукозы, галактозы, N- ацетилглюкозаминов и других сахаров.
Слайд 37
6. Ферменты слюны
В смешанной слюне проявляют активность более 100 ферментов.
В основном ферменты синтезируются слюнными железами, часть попадает в слюну
из разрушенных клеток эпителия, бактериальных клеток, лейкоцитов или из крови.
В слюне присутствуют:
гликозидазы
фосфатазы
протеазы (катепсины A, B, H и L)
ДНКазы и РНКазы
ферменты – антиоксиданты и др.
Слайд 38Гликозидазы слюны
К ним относятся:
Пищеварительные ферменты слюны – сахараза, липаза,
a – амилаза и др.
Антибактериальный фермент - лизоцим
Бактериальные ферменты: β - глюкуронидаза, нейраминидаза, гиалуронидаза.
Закисление слюны способствует активации бактериальных ферментов, что ведет к разрушению ткани зуба.
Например: расщеплению муцинов β – глюкуронидазой приводит к развитию гингивита и кариеса.
a - амилаза слюны
Участвует в формировании пищевого комка.
В крахмале и гликогене пищи гидролизует α 1- 4 гликозидные связи.
Может разрушать полисахариды, входящие в состав мембраны гонококков, проявляя антимикробное действие.
В пищевой промышленности зарегистрирована в качестве пищевой добавки E1100 как улучшитель муки и хлеба.
Слайд 39Лизоцим - антимикробный фермент
Лизоцимы – гликопротеины, молекулярная масса составляет 15
– 17 кДа, содержат до 50% углеводных компонентов.
Лизоцим катализируют
реакцию гидролиза
1-4-гликозидных связей в полисахаридах бактериальных стенок.
Слайд 40ДНКазы и РНКазы
ДНКазы и РНКазы разрушают нуклеи-новые кислоты бакте-рий
и вирусов, т.с. проявляют противо-вирусное и анти-микробное действие.
Ферменты-антиоксиданты
К ним
относят ферменты, которые снижают концентрацию свободных радикалов.
супероксиддисмутаза (СОД)
каталаза
глутатионпероксидаза и др.
Большое количество активных форм кислорода (АФК) оказывает губи-тельное действие на компоненты мембран клеток тканей полости рта.
Слайд 417. Иммуноглобулины слюны - факторы специфической защиты
В слюне присутствуют
все 5 классов иммуноглобулинов, а также секреторный – IgAs, продуцируемый
слюнными железами.
Секреторный IgAs подавляет прикрепление бактерий на поверхности слизистой оболочки полости рта.
Он обладает выраженным бактерицидным, антивирусным и антитоксическим действием.
Строение IgAs
Находится в соединении с S-гликопротеином (секреторным компонентом), который предохраняет его от разрушения ферментами.
Слайд 42Лактоферрин - гликопротеин слюны
Связывает ионы железа, необходимые для развития бактерий,
тем самым осуществляет антимикробное действие.
Способен напрямую взаимодействовать с
липополисахаридами мембраны Escherihia coli и вызывать их гибель.
Лактоферрин играет большую роль в поддержании иммунитета полости рта новорожденных.