Биологически активные вещества слюны

Поднижнечелюстными слюнными железами синтезируются биологически активные белки: фактор роста нервов с Мr 140 кДa и фактор роста эпителия c Мr 70 кДа. Кроме того, слюнные железы синтезируют и секретируют и другие биологически активные вещества – паротин, ренин, калликреин.

Фактор роста нервов (ФРН) влияет на клетки через различные системы передачи сигналов, увеличивая в клетках:

 - уровень вторичных посредников – инозитолтрифосфатов;

 -активность орнитиндекарбоксилазы и синтез полиаминов, которые, в свою очередь, стимулируют синтез белков и нуклеиновых кислот;

 - активность Na⁺/К⁺-АТФазы, что приводит к росту в клетках концентрации калия и активации аэробного распада глюкозы, метаболизма фосфолипидов и полиненасыщенных высших жирных кислот.

Синтез ФРН усиливается под воздействием андрогенов, тироксина, холиномиметиков. В состав фактора роста нервов входят субъединицы трех типов: á, β и γ. Комплекс из двух γ -субъединиц является сериновой протеиназой, которая активирует наделенную инсулиноподобным действием β-субъединицу.

ФРН выделяется не только в слюну, но и в кровь, где проявляет свое действие, стимулируя рост нейронов, митозы фибробластов, рост аксонов в сторону большей концентрации фактора роста эпителия, дифференцировку нервных клеток в нейроны, синтез нейромедиаторов. Обнаружено, что ФРН необходим для нормального функционирования не только ВНС, но и эпифиз. В ротовой полости ФРН обладает способностью ускорять заживление поврежденных тканей.

При недостатке ФРН развивается болезнь Альцгеймера, мышечная дистрофия и ряд других заболеваний.

Фактор роста эпителия (ФРЭ) – полипептид, состоящий из 53 аминокислотных остатков, синтезируется, в основном, поднижнечелюстными слюнными железами. Синтез ФРЭ усиливают андрогены, тироксин, прогестерон.  ФРЭ влияет на костную ткань подобно паратгормону, усиливая резорбцию костной ткани и деление одонтобластов. Действие ФРЭ на клетки, приводит к  высвобождению арахидоновой кислоты и синтезу простагландинов. ФРЭ угнетает дифференцировку одонтобластов, снижает синтез и созревание коллагенa I типа, а также активность щелочной фосфатазы.

Паротин – белок с Мr 100 кДа, синтезируемый околоушными слюнными железами. Способствует минерализации твердых тканей организма, снижая уровень кальция и глюкозы в крови, усиливает синтез белка и нуклеиновых кислот в одонтобластах и эпителиальных клетках слюнных желез. В Японии паротин А производится в промышленных масштабах и используется для терапии пародонтоза, деформирующего артрита и др. заболеваний костно-мышечного аппарата.

Ренин - протеиназа с Мr 30 - 40 кДа, синтезирующаяся в поднижнечелюстных слюнных железах, а также в почках, аденогипофизе, семенниках. Предшественники ренина активируются под действием калликреина и комплекса из двух γ-субъединиц фактора роста нервов. Ренин реализует свое действие, превращая ангиотензиноген в ангиотензин I и, таким образом, оказывает сосудосуживающие действие, участвуя в регуляции сосудистого тонуса и микроциркуляции крови.

       Опиорфин  - белок обладающий сильнейшими болеутоляющими свойствами (в шесть раз эффективнее морфина).  Механизм действия опиорфина не изучен до конца, однако известно, что это вещество способно замедлить распад в организме энкефалинов – морфиноподобных нейропептидов, контролирующих реакцию центральной нервной системы на болевые импульсы.

       Кинин - калликреиновая система слюны. Установлено, что клетки слюнных желез синтезируют калликреины – протеолитические ферменты, преимущественно расщепляющие пептидные связи, образованные такими аминокислотами, как аргинин и лизин.  Калликреины слюны катализируют отщепление от кининогенов - белков, поступающих из крови, пептидов: каллидина и брадикинина. Каллидин как и брадикинин, – представляют биологически активные пептиды кинины. Основная функция их в организме - расширение сосудов и снижение артериального давления. Расширение сосудов полости рта, способствует повышению проницаемости капилляров и миграции лейкоцитов в полость рта. Имеются сведения, что калликреины обладают также инсулиноподобным действием. При патологии пародонта активность калликреинов слю­ны значительно повышается. Кинины принимают участие в раз­личных физиологических и патологических процессах всего организма: гемокоа­гуляции, фибринолизе, воспалении, аллергии. В условиях избыточной продукции кининов, они могут оказывать патогенное действие, способствуют развитию воспаления.

Группоспецифические вещества слюны

У большинства людей в слюне содержатся группоспецифические антигены (антигенсодержащие белки), соответствующие антигенам крови. Способность секретировать в слюну группоспецифические вещества передается по наследству, они поступают, в основном, с секретом малых слюнных желез. Вместе с тем, у каждого пятого человека уровень этих антигенов в ротовой жидкости очень низок или они могут вовсе отсутствовать.

Содержание группоспецифических веществ в слюне составляет 10 – 130 мг/л. Это гликопротеины, состоящие из белковой части и углеводной части - множества разных ди- и трисахаридов, связанных с остатками серина. Строение олигосахарида в составе группоспецифических гликопротеинов слюны соответствует строению олигосахарида в составе гликопротеина мембраны эритроцита, который определяет групповую принадлежность крови.  

       Это дает возможность использовать определение слюнных группоспецифических веществ в судебной медицине для установления группы крови, если невозможно провести исследование крови.

 

Защитные свойства слюны

 

Слюна обволакивает слизистую оболочку полости рта и защищает ее от механических, термических, химических воздействий и агрессивной микрофлоры.

Защитная функция осуществляется благодаря наличию в ее составе:  

- защитных белков

- лейкоцитов

- иммуноглобулинов

- ферментов

 

Защитные белки

Защитные белки могут проявлять специфическое действие или осуществлять свою функцию за счет повышения вязкости слюны. 

1. Муцины - основные белки, обеспечивающие вязкость слюны. Они выполняют роль смазки не только в полости рта, но и в кишечнике, бронхах, семенной жидкости, влагалище. Муцины – это гликопротеины, обладающие специфическими функциями. В слюне они представлены муцином-1 (Мr 250 кДа) и муцином-2 (Мr  1000 кДа).

 В молекулах муцинов много аминокислотных остатков пролина, которые вызывают изгибы в полипептидной цепи, а также серина и треонина, к которым О-гликозидными связями крепятся короткие полисахаридные цепи, состоящие из фукозы, галактозы, N-ацетилнейраминовой кислоты, N-ацетилгалактозамина, N-ацетилглюкозамина (рис.4.1).

Молекула муцинов похожа на гребенку и может связывать большое количество молекул воды. Муцины входят в состав пелликулы, участвуют в образовании мицелл слюны, благодаря способности связывать воду, помогают структурировать слюну.

 

 

Рис. 4.1 Молекула муцина. К полипептидной цепи (сплошная линия) прикреплены полисахаридные цепочки.

2. Белки богатые пролином (ББП) - Proline Rich Proteins (PRP) выделяются, в основном, с секретом околоушных слюнных желез. Они кодируются различными генами. В этих белках пролин, глицин и глутамин составляют от 70% до 88% всех аминокислотных остатков. Кроме слюны они были обнаружены также в слёзной жидкости и дыхательном тракте. ББП подразделяются на кислые, основные и гликозилированные.

Кислые ББП своим отрицательно заряженным концом связываются с кальцием и первыми осаждаются на поверхности эмали, начиная образование приобретенной пелликулы зуба. Они формируют полупроницаемый слой и регулируют поступление ионов кальция и фосфата к эмали. Способность кислых ББП связывать бактерии ускоряет образование зубного налета.

Основные ББП секретируются только околоушными слюнными железами, составляя в их секрете до 23% общего белка. Они связывают C. Albicans, что может влиять на колонизацию поверхностей в полости рта этими микроорганизмами и, кроме того, наделены противовирусной активностью.

Основные ББП защищают слизистую оболочку полости рта от таннинов. В настоящее время известны более 4000 таннинов - биофлавоноидов, многие из которых имеют одну или несколько ОН-групп, способных связываться с белками (дубить белки). В экспериментах на животных показано, что таннины способны индуцировать синтез ББП.

Гликозилированные ББП покрывают слизистые оболочки полости рта, выступая в роли смазки, связываются с бактериями, способствуют образованию комка пищи, осаждаются в приобретенной пелликуле зуба после кислых ББП. 

3. Гистатины - белки богатые гистидином (ББГ) - Histidine Rich Proteins (НRP) составляют до 26% общего содержания  белков в слюне. В них практически отсутствует пролин, много аргинина и лизина, а содержание гистидина достигает 25%. ББГ  невелики по молекулярной массе и в растворе не имеют постоянной конформации. Они участвуют в защите полости рта, проявляя антивирусное и противогрибковое действие. Гистатины проникают через каналы внутрь уничтожаемых клеток и вызывают их гибель.

Некоторые ББГ ингибируют рост кристаллов гидроксиапатитов. Прочно связываясь с гидроксиапатитами, ББГ участвуют в гомеостазе эмали и образовании приобретенной пелликулы зуба.  Гистатины способны связывать свободные и конденсированные таннины пищи. Возможно, отсутствие определенной третичной структуры у ББГ и ББП облегчает образование растворимых, так и нерастворимых комплексов с различными таннинами и белками.