működés szabályozása (válaszok)
13.1. Teszt – A nyálmirigyek elektrolit, víz és fehérje elválasztásának mechanizmusa (válaszok)
1. Nyálmirigy acinusok elektrolitszekréciójának legfontosabb csatornája(i) A. CFTR
B. feszültség függő K csatornák C. eNaCl
D. Ca++ függő Cl– csatornák
2. Nyálmirigy ductusok elektrolitszekréciójának legfontosabb csatornája(i) A. CFTR
B. feszültség függő K csatornák C. eNaC
3. A nyálmirigy acinusainak vektoriális elektrolit-transzportjában a vezető ion:
A. Ca ion B. Cl ion C. Na ion D. foszfát ion E. egyik sem
14. 1.14. A nyál szájüregi funkciói, diagnosztikai szerepe – Varga Gábor
Egészséges emberben körülbelül 1-1,5 liter nyál képződik naponta, ami főleg vizet, elektrolitokat és fehérjéket tartalmaz. A termelt nyál mennyisége személyenként jelentősen eltérhet kortól, nemtől, egészségi állapottól függően, illetve az éghajlati és környezeti viszonyok függvényében. A gl. submandibularis mirigy termeli meg a napi nyálmennyiség mintegy 65%-át, a gl. parotis a 25%-át, a gl. sublingualis körülbelül 5%-át, és a kis nyálmirigyek is mintegy 5%-ot. Táplálékfelvételkor az arányok megváltoznak, és a gl. parotis szekretálja a legtöbb nyálat.
A nyál protektív komponensei
Fiziológiás körülmények között a nyál folyamatosan nedvesen tartja, puffereli a szájüreget. A nyál egyes komponensei beépülnek a dentális keményszöveteket védő pelliculába és a nyálkahártya lágyszöveteit védő mucin rétegbe, míg mások a szervezet immunrendszere részeként funkcionálva töltik be védő szerepüket.
Mindezek a funkciók igen fontosak a szájüreg kemény- és a lágyszövetei integritásának megőrzésében.
1.146. ábra - 1. ábra – A nyugalmi és stimulált nyál ionkoncentrációi
A védelem szervetlen összetevői
A nyálmirigyek nagy mennyiségben transzportálnak elektrolitokat. Az aktív klorid, nátrium és kálium transzport szolgálja - elsődlegesen ozmotikus alapon - a víz szájüreg felé mozgatását. A szekretált kálcium, foszfát és bikarbonát fontos szerepet játszanak a normális szájüregi állapotok fenntartásában. A nyálban található 1-2 mmol/l kalcium és a 4-6 mmol/l foszfát a zománc remineralizációjára szolgálnak. A kalcium fele szabad ionizált formában található, míg a másik 50% a nyál fehérjéihez kötődik, főként a prolin gazdag fehérjékhez (prolin reach protein, ppp) és a statherinhez. Ez a fontos védelmi mechanizmus meggátolja a kalcium-foszfát kicsapódását a bikarbonáttal pufferelt közegben, ahol a pH közel neutrális.
felett megy végbe. Ez alatt a pH érték alatt a zománc oldódni kezd. A szénhidrátban gazdag élelmiszer-összetevők és alacsony pH-jú italok, mint a legtöbb ízesített szénsavas üdítőital, gyümölcslevek és a bor mind csökkentik a pH-t. Ilyen körülmények között a kalciumfoszfát oldódik, a zománc demineralizációját okozva. A nyál bikarbonátja ennek a mechanizmusnak a fő semlegesítő tényezője. A bikarbonát ezen felül az elsődleges neutralizálója a szövet roncsoló savas gyomor refluxnak, amelynek során gyomorsav jut az nyelőcsőbe és a szájüregbe.
1.147. ábra - 2. ábra – A nyál hiányának következményei
A védelem szerves összetevői
A prolin gazdag fehérjék viszonylag nagy méretűek, míg a statherin kicsi. Mindkettő negatív töltésekkel bír és kettős funkcióval rendelkezik. Egyrészt megakadályozzák a kalcium-foszfát kicsapódást nyálkővé, míg a nyál a kivezető rendszerben van. Másrészt ezek a fehérjék nagy affinitással kötődnek a zománc felszínekhez a szájban. Így ezek képezik a dentális pelliculát, a fogakat fedő biofilmet. Emellett köthetnek tannin és más aktív táplálék komponenseket, melyek egyébként károsíthatják a szájüregi szöveteket.
1.148. ábra - 3. ábra – A kevert nyál organikus összetevői
A mucosalis felszíneket fedő mucinok fő feladata, hogy síkosítsák a falatot, védjék a mucosa integritását és hozzájáruljanak a vírusok, baktériumok és gombák elleni védelemhez. A mucinok és egyéb glikoproteinek képesek a baktériumokhoz kötődni és agglutinálni őket, főként a szénhidrát csoportjaiknak köszönhetően. Ezek a glikoproteinek általában tartalmaznak sziálsavat, amely szabadgyök fogóként szolgál és hozzájárul a gazdaszervezet ligandok és a mikroorganizmusok interakciójához. A legfontosabb mucin a szájban a MUC5B
fontos rokon szerkezetű glikoprotein, amely nyál agglutininként különösen erős kötési potenciállal rendelkezik az orális streptococcusok iránt, így megakadályozva a bakteriális kolonizációt.
A nyál az immunrendszer több adaptív elemét tartalmazza különböző immunglobulinok formájában (IgA, IgE, IgG, IgM). Az immunoglobulin A a legjelentősebb ezek közül. A nyál szekretoros IgA-ja egy dimer, melyet egy polipeptid (J lánc) kapcsol össze és egy proteolízis-ellenálló szekretoros komponenst tartalmaz, ez biztosítja a hosszú biológiai felezési idejét a szájüregben.
A histatinok a relatíve kisméretű, hisztidin gazdag kationos peptidek családját képezik. Fő feladatuk toxikus aktivitás kifejtése különböző patogén gombák, különösen a C. albicans ellen. Ezt elsősorban a gomba sejtfalának bontásával valósítják meg. A mitokondrium a histatin másik fő célpontja. A gombasejt halálát okozza a sejtlégzés megzavarásával. Ennek során reaktív oxigén termékek keletkeznek, amelyek károsítják a mitokondriális funkciót.
A lizozim, a laktoperoxidáz és a laktoferrin a veleszületett védekezőrendszer részei. A lizozimm muramidáz enzimatikus aktivitása révén megbontja a Gram-pozitív baktériumok sejtfalát. A laktoperoxidáz a nyál egy aktívan szekretált komponensét, a tiocianátot oxidálja, , hipotiocianáttá, amely egy jelentős antibakterialis ágens.
A laktoferrin egy vas-kötő glikoprotein, ezen fellül antimikrobális és immunmodulátor tulajdonságai is vannak.
A nyálat ismert sérülés gyógyító hatásai miatt az „élet forrásának” is nevezik. Ezen tulajdonság legfőbb tényezője az epidermalis növekedési faktor (EGF), mely a parotisból jut a szájba. Az EGF-nek proliferatív és sejt védő hatása van a szájüregben, az oesophagusban és elérheti a bél alsóbb szakaszait is. Az egyéb növekedési faktorok (TGF-α, TGF-β, FGF, IGF-I, IGF-II and NGF) általában alacsonyabb koncentrációban fordulnak elő a nyálban.
1.149. ábra - 4. ábra – A nyál védőfunkciói
A nyál emésztést elősegítő komponensei
A nyál fontos szerepet játszik az elfogyasztott táplálék megemésztésében. A neuronális szabályozás mellett a rágási inger közvetlenül is stimulálja a nyálelválasztást. A bolus megformálásához a víz elengedhetetlen. A vízáramlás és az emelkedett amiláz szekréció megkönnyítik az orális clearancet és elősegítik az emésztést. A nyálamilázt és a hasnyálmirigy amiláz izoformáit más gének kódolják. A nyálamiláz (ptialin) a keményítőt az O-glikozidos kötések mentén hidrolizálja. Mivel a működési optimuma pH 6 körül van, a gyomorsavas közegében inaktiválódik. Azonban a vékonybélben semleges pH-jú környezetbe jutva az enzim részben renaturálódhat. A nyáleredetű lipáz egy másik emésztőenzim, amit a gl. parotis és a lingualis von Ebner mirigyek szekretálnak, egyaránt kis mennyiségben. A korai postnatalis periódusban a pancreas még funkcionálisan nem elég érett, így az anyatejben található kis mennyiségű zsír emésztését elsősorban a nyáleredetű lipáz végzi. Így lényeges élettani szerepe a születést követő hónapokban van, amikor a fejletlen pancreas még képtelen a tejben lévő zsír emésztéséhez szükséges lipolitikus aktivitást megtermelni. A nyálmirigyek ezek mellett gustint is termelnek. Ez a fehérje érzékenyíti a nyelv ízérzékelő receptorait, segítve azok működését.
A nyál mint diagnosztikai faktor
A nyálgyűjtés non-invazív beavatkozás. A nyál egy könnyen hozzáférhető testfolyadék, amely alkalmas nem-nyálmirigy eredetű betegségek kimutatására is. A szájüregből különböző típusú folyadékmintákat lehet nyerni.
A kevert, nem-stimulált és stimulált teljes nyál mellett tiszta ductalis nyál gyűjthető az egyedi, izolált mirigyekből. A gingivalis crevicularis folyadék és a nyálkahártya transsudatum begyűjthető a lokális felszínekről kapillárisba történő felszívással. Buccalis kenetminta gyűjtésével sejtes és genetikai információkhoz juthatunk. A plakk gyűjtés fontos eszköz a fogszuvasodás kutatásában. Mindezeken túl lehetőség van az illékony, gőz vagy gázfázisú anyagok elemzésére is.
1.151. ábra - 6. ábra – Szájüregből vehető minták típusai
Standard, klasszikus tesztek már régóta használatosak a nyálmirigy eredetű rendellenességek azonosítására.
Azonban az utóbbi időben számos, nem-nyálmirigy célú laboratóriumi alkalmazás vált elérhetővé. Orális HIV teszt alkalmazható AIDS-betegség gyanúja esetén. Számos kábítószer és alkohol teszt létezik, ami így nem igényel vérvételt. A torokváladék-kenetből nyert kultúra vizsgálatával a kórokozók, például a Streptococcusok korai kimutatása válik lehetővé, amelyek gyakran okoznak fertőzést a torokban. Törvényszéki vizsgálatok, valamint sportolók ellenőrzése céljából gyakran végeznek szteroid és egyéb hormonszint meghatározást.
Nyálból vett DNS minták egyedi nukleotid polimorfizmusok (single nucleotide polymorphism = SNP) azonosítására is használhatóak, amelyekből genetikai determinánsokra vagy kockázati tényezőkre lehet következtetni bizonyos betegségekkel összefüggésben.
1.152. ábra - 7. ábra – Az orális tesztek fontosabb felhasználási lehetőségei
Számos új új alkalmazási lehetőség áll fejlesztés alatt, mint például nyálszekréciós tesztek a malária, a szájüregi rák és egyéb daganatos betegségek, a tüdőbetegségek és a szív és érrendszeri betegségek (cardiovascular disease
= CVD) markereinek azonosítása. Nyálfehérjékre alkalmazott immun-assayek segítségével könnyebben jellemezhetőek lesznek az orális baktériumflóra, vagy a parodontális betegségek, valamint más rendellenességek is.
1.153. ábra - 8. ábra – A nyál, mint diagnosztikus folyadék – lehetséges célpontok
A jelenlegi kutatások középpontjában olyan új technológiák kifejlesztése áll, amelyek egyszerűsítik és miniatürizálják a nyál elemzését. A cél olcsó és megbízható non-invazív diagnosztikai módszerek létrehozása. E tervek sikeressége már ma is nyilvánvaló és lemérhető. Ezt nem csak a tudományos közlemények, hanem tényleges laboratóriumi tesztek, alkalmazások is bizonyítják. A nyál proteomikai elemzésével számos betegség korai kimutatására lesz lehetőség olcsó, gyors és reprodukálható módon.
1.154. ábra - 9. ábra – Nyállal kapcsolatos kutatásokban fejlesztett eszközök
1.155. ábra - 10. ábra – Egy példa, ami a kutatások irányát mutatja
Máig 665 különböző fehérjét azonosítottak a nyálban, és ez a szám a módszerek érzékenységének növekedésével folyamatosan növekszik. Ezek közül számos, a vérkeringésből származó, s a nyálban is detektálható fehérje adott betegségek jelzőfehérjéjeként szolgálhat a nyáltesztekben. Nyilvánvalóvá vált ugyanis, hogy a nyálban azonosítható fehérjék nemcsak nyálmirigy eredetűek lehetnek, hanem gyakorlatilag az összes fehérje megjelenik a nyálban, amely jelen van a vérplazmában. Ez azért is nagyon fontos, mert sok fehérje csak akkor jelenik meg a testnedvekben, amikor egy bizonyos betegség, például egy rákos folyamat fellép, részben azért, mert betegség során felszabaduló részecskék részben elhalt sejtekből származnak, részben pedig a szervezet immunválaszának termékei.