Suoliston immuunijärjestelmän ja biogeenisten amiinien toiminta

Suolen seinämän lamina propria -kerros on elimistön runsain paikka plasmasoluille (plasmasoluille).

Plasmasolut tuottavat immunoglobuliineja. Suolistofloora stimuloi suoliston immuunijärjestelmän kehittymistä. Ilman normaalia suolistoflooraa immuniteetti heikkenee, makrofagien aktiivisuus vähenee ja imukudos on kehittymätön.

Nelinkertainen puolustusjärjestelmä tukahduttaa ja syrjäyttää patogeeniset bakteerit vastauksena suolen luumenin antigeenikuormitukseen.

Järjestelmä koostuu neljästä osasta. Suoliston immuunijärjestelmä ei pysty torjumaan biogeenisiä amiineja, joita syntyy vapaista biotoksista. Aminohapot muodostuvat. Se koostuu neljästä puolustusjärjestelmästä: mikrobiologisesta, humoraalisesta, anatomisesta ja solupuolustusjärjestelmästä. Neljän elementin puolustusjärjestelmä suojaa ensisijaisesti soluelementtejä vastaan ja tarjoaa suojan mikrobien antigeenisiä proteiiniyhdisteitä vastaan. Nämä esteet ovat tehottomia toksisia, ei-antigeenisiä yhdisteitä (biogeeniset amiinit, mikrotoksiinit) vastaan.

Paikallinen immunostimulaatio suolistossa

Paikallinen immuunistimulaatio tapahtuu suolistossa. Bakteerien soluseinä, mukaan lukien hyödyllinen Suolistobakteeritsisältää kaksi tärkeää immunobiologisesti aktiivista komponenttia: Peptidoglykaanin (PG) gramnegatiivisissa ja grampositiivisissa bakteereissa ja lipopolysakkaridin (LPS) gramnegatiivisten bakteerien soluseinässä. LPS:n immunobiologinen aktiivisuus on noin 1000-kertainen. 

The Immuunijärjestelmä toimii yleensä perustasolla. Spesifinen suoja kehittyy vasta asianmukaisen antigeenivasteen jälkeen. Suolistoflooran LPS- ja PG-stimulaattoreita tarvitaan jatkuvasti immuunijärjestelmän asianmukaiseen kehittymiseen ja valmiuteen sekä terveyden ylläpitämiseen. LPS:n pääsy verenkiertoon pieninä määrinä on hyödyllistä isännälle. Se johtaa immuunijärjestelmän yleiseen stimulaatioon ja parantaa solupuolustusta.

Käymisen sivutuotteet (esim. aminohapot, natriumglutamaatti, muiden elintarvikelisäaineiden käymisen sivutuotteet): 

• Treoniiniaminohappo → E. aminohappo → Corynebacterium glutamicum -bakteerien fermentoima → Corynebacterium glutamicum -bakteerien fermentoima 
• Natriumglutamaatti → Corynebacterium glutamicum -bakteerien fermentoima. 

Kun suuria määriä LPS:ää pääsee verenkiertoon, ne laukaisevat akuutin systeemisen immuunireaktion. Tämä johtaa yleiseen tulehdusprosessiin.

Biogeeniset amiinit tuotantoeläinten rehussa

Globalisoituneen rehuteollisuuden seurauksena porsasrehuun on viimeisten puolentoista vuosikymmenen aikana lisätty uusia rehun ainesosia. Tämän seurauksena porsaat joutuvat kosketuksiin sellaisten aineiden kanssa, joita niiden rehussa ei aiemmin ollut. Vuonna 2010 lääke-, elintarvike- ja rehualat tuottivat maailmanlaajuisesti yli 100 miljoonaa tonnia fermentoituja aminohappoja ja keinotekoisia elintarvikelisäaineita sekä niiden fermentoinnin sivutuotteita. Nykyään rehuteollisuus käyttää fermentoituja aminohappoja ja keinotekoisia arominvahventeita sekä niiden sivutuotteita raaka-aineina.

Käymisteollisuuden sivutuotteita käytetään myös sikojen, lihotuksen ja emakoiden rehuna. Ne ovat näiden prosessien yhteinen piirre. Käymisprosessit tuottavat päätuotteen lisäksi myös erilaisia välituotteita, kuten vapaita aminohappoja, di- ja polypeptidejä ja biogeenisiä amiineja. Sivutuotteet ovat erityisen kriittisiä. Ne sisältävät miljardeja rehuaineissa olevien fermentoivien bakteerien kuolleita bakteerielimiä. Esimerkiksi E. coli -bakteeri fermentoi keinotekoisesti tuotettua aminohappoa treoniinia.

Biogeeniset amiinit (BA) muodostuvat aminohappojen dekarboksylaatiosta.

On olemassa eksogeenisia (rehun mukana tulevia) ja endogeenisia (eläimen itse tuottamia) biogeenisiä amiineja. Ne osallistuvat elimistön hienosäätelyyn, ja niitä kutsutaan kudoshormoneiksi. Biogeeniset amiinit ovat hermovälittäjäaineita, jotka osallistuvat ärsykkeiden välittämiseen. Niiden määrä elimistössä on kiinteä ja säännelty. Mikä tahansa muu määrä aiheuttaa selittämättömiä toksikologisia ongelmia.

Biogeenisiä amiineja saadaan aminohapoista hapettamalla dekarboksyloimalla:

• Arginiini - Agmatiini, putresiini
• Hisztidin - Histamiini
• Lizin - Cadaverine
• Metioniini - Spermiini ja spermidiini
• Ornitiini - Putressiini
• Fenyylialaniini - Fenyylietyyliamiini
• Tryptofaani - triptamiini, serotoniini
• Tirotsiini - Tiramiini

Suuret määrät biogeenisiä amiineja veressä rasittavat maksaa. Maksa pystyy vain osittain vieroittamaan amiinit, mikä johtaa erilaisiin maksaongelmiin. Biogeeniset amiinit ovat suoria solu- ja hermomyrkkyjä ja lamauttavat verisuoniverkostoa hermottavia autonomisia hermoja.