1
Patofyziologie trávícího
systému – část III
Tenké a tlusté střevo
(Mal)digesce a (mal)absorpce
2
GIT
• 1- jícen
• 2- orgány peritoneální
dutiny
• 3- žaludek (~1.5l)
• 4- gastroesofageální
spojení
• 5- pylorus
• 6- tenké střevo (4.5 – 6m)
• 7- duodenum (~25 cm)
• 8- jejunum (~ 2.5m)
• 9- ileum
• 10- ileocekální chlopeň
• 11- tlusté střevo
• vzestupný
• horizontální
• sestupný tračník
• rektum + anus
3
4
Tenké střevo – anatomie a histologie
5
Fyziologie tenk. střeva
• nezastupitelný orgán pro trávení a
absorpci látek
• velká funkční rezerva (cca 1/3 stačí)
• bb. tenkého střeva
• enterocyty – trávení a resorbce
• pohárkové bb. – produkce hlenu
• Panethovy (granulární) bb. – imunitní
ochrana
• APUD bb. – produkce hormonů
• kr. zásobení (cca 10% srdečního výdeje)
z a. mesenterica sup.
• funkce
• trávení a resorpce - velká plocha
• celk. délka 4.5–6m
• ještě dále zvětšená Kerkringovými řasami a
stř. klky
• ve výsledku 600x větší než pouhý válec
• imunita
• největší imunitní orgán!! – slizniční imunita
• Peyerovy plaky + rozptýlené imunitní bb.
• nespecifická: lysozym, defensiny, HCl, žluč,
hlen
• specifická: lymfocyty, IgA
• motorická – peristaltika, segm. kontrakce
• stimulace: gastrin, CCK, motilin, serotonin,
inzulin
• inhibice: glukagon, sekretin, adrenalin
• sekrece
• stř. šťáva: voda, NaCl, HCO3
-, hlen, enzymy
(karboxypeptidázy, stř. lipáza,
dfisacharidázy, maltáza, laktáza, izomaltáza,
…)
6
Střevní sekrece a absropce
• v jejunu a ileu (z bb. stř. krypt)
se secernuje alkalická tekutina
• voda
• elektrolyty
• hlen
• kontrola sekrece
• hormony
• léky
• toxiny (např. cholera,
dysenterie, E. coli)
• cesty absorpce ve střevě
• pasivní difuze (konc. gradient)
• vodními póry (např. urea,
některé monosacharidy)
• transmembránově (např. etanol,
MK)
• přes tight junctions (např. ionty,
voda)
• pomocí přenašečů
• ionty, Glc, AK
• aktivní transport na
bazolaterální membráně
• Na/K ATPáza vytváří konc.
gradienty pro sekundárně aktivní
transporty
7
Střevní imunita
8
Poruchy stř. sekrece a absorpce = průjem
• průjem = častější vypuzování stolice (>3/den), která je často řidší konzistence,
vede ke ztrátě tekutiny a elektrolytů GIT v objemu >500 ml/den
• vzniká při nepoměru mezi 3 zákl. faktory – sekrecí, resorpcí a motilitou
• akutní
• infekce
• dietní chyba
• produkty závadné potravy
• chronický
• malabsorbce
• zánětlivá onemocnění střeva (Crohnova nemoc, ulcerózní kolitida)
• chron. pankreatitida, nemoci jater a žluč. cest
• kolorektální karcinom
• neurogenní (dráždivý tračník)
• metabolické příčiny (uremie, hyperthyreoza, insuf. nadledvin atd.)
• etiologie
• infekce, toxiny, dieta, neuropsychické (úzkost)
• patogeneze
•  osmotického tlaku (a tedy vody) ve stř. lumen = osmotický
• typicky při větším obsahu štěpných produktů živin ve střevě
• malabsorpční syndrom (deficit pankreat. enzymů, žluči, deficit disacharidáz - např. laktázy)
• požití nevstřebatelnýchh solí (Mg, sulfáty), antacid
• bakteriální přebujení, resekce střeva, obstrukce lymfatických cest
•  sekrece Cl (a tedy vody) do stř. lumen = sekreční
• bakteriální enterotoxiny (Vibrio cholerae, Shigella dysenteriae, E. coli, Clostridium difficile, Salmonella typhi)
• MK a dekonjugované žluč. kyselin
• zánětlivá exudace (Crohnova nemoc, ulcerózní kolitida)
• hypemotilita
• některé regulační peptidy (VIP, serotonin, PGE)
• léčba – REHYDRATACE !!!
9
Typy průjmů
10
Cholera
• Vibrio cholerae
• produkuje toxin, který se
váže na
monosialogangliosidový
receptor na luminální
membráně enterocytů
• aktivace cAMP signální
kaskády a násl. CFTR kanálu
• sekrece Cl a Na (a tedy
vody) do lumen střeva
• produkce až 20l střevní
tekutiny za den
• přenos kontaminovanou
vodou (studně, řeky,
jezera) a potravinami
• nosičství V. cholerae
• žlučník
• ~5% populace v
endemických oblastech
11
Působení toxinu V. cholerae
12
Stř. motilita a její poruchy
• koordinovaná kontrakce svalových vrstev
střeva = peristaltika
• nezbytná pro důkladné promísení obsahu střeva
s pankreatickou šťávou a žlučí a aborální pohyb
chymu
• regulace
• peristaltika je spontánní nicméně intenzita je
regulována
• hormonálně (gastrin, sekretin, CCK, motilin, VIP,
somatostatin, enteroglukagon, opioidy)
• nervově (vegetativní nerv. syst.)
• typy pohybů
• na lačno
• spontánní kontrakce
• migrating myoelectric complex (MMC) ~1x/1.5 hod
• po jídle
• segmentace ~ 10x/min
• peristalze
• reflexy
• intestino-intestinální
• gasto-intestinální
• ileogastrický
• trauma jiných orgánů (např. gonád, ledvin, ..) vede k reflex. zástavě stř. peristaltiky (sympatikus) 
atonie (paralytický ileus)
• poruchy
• hypomotilita (extémně zástava = ileus)
• hypermotilita
• léky ovlivňující stř. motilitu
• záměrně – laxativa (sekreční, osmotická, emolienta, vláknina) x prokinetika
• nežádoucí efekt – opiáty, sympatomimetika, anticholinergika, …
13
Ileus
• zástava střevní pasáže
• mechanický = v důsledku překážky v
lumen střeva anebo z vnějšku
• intraluminálně
• obstrukce tumorem (e), žluč. kameny (f),
striktury, zánět
• extraluminálně
• srůsty, stlačení, herniace (a), invaginace
(b), strangulace (c), volvulus (d)
• paralytický nebo spastický = porucha
motility
• po operačním výkonu
• akutní pankreatitida
• bolest (kolika, trauma, infarkt myokardu)
• peritonitida
• hypokalemie
• nejdříve se projeví zvýšení peristaltiky a
snaha překonat překážku
• nad překážkou se hromadí voda,
chymus a plyny
• výrazné rozpětí střeva působí překážku
krevního zásobení střeva a později jeho
nekrózu
• příčinou smrti – pokud není stav rychle
chirurgicky vyřešen - je dehydratace,
iontový rozvrat a toxémie (průnik
bakterií ze střeva do oběhu)
14
Obstrukční a paralytický ileus
15
Digesce a absorpce v tenk. střevě
• mechanizmus
• (1) pomalu pasivní difuzí
• (2) rychle (ale saturovatelně) facilitovanými
transporty
• lokalizace
• duodenum a jejunum
• hexózy, AK, di- a tripeptidy, vitaminy, MK,
monoacylglyceroly, cholesterol, Ca, Fe, voda, ionty
• ileum
• vit. C a B12, žluč. kyseliny, cholesterol, voda, ionty
• sacharidy (zejm. poly- a disacharidy)
• slinná -amyláza  pankreatická -amyláza 
enzymy tenk. stř. (oligo- a disacharidázy)
• absorpce pasivně (pentózy), SGLT1 (glukóza a
galaktóza), GLUT5 (selektivně fruktóza)
• bílkoviny
• endo- (pepsin, trypsin, chymotrypsin, elastáza) a exopeptidázy  pankreatické
carboxy- a aminopeptidázy  peptidázy enterocytů
• absorpce pasivně, facilitovaně (SLC, solute carriers – mnoho typů Na-dependentní
nebo ne) a aktivně
• v malém množství probíhá i absorpce intaktních proteinů (Ig mateřského mléka,
antigeny, toxiny, …)
• tuky (TGA, cholesterol estery a fosfolipidy)
• pankreatická lipáza (min. slinná), cholesterolesteráza, fosfolipáza A  emulsifikace
(konj. žluč. kyseliny!!)  absorpce difuzí  reesterifikace v enterocytu  chylomikrony
16
Absorpce AK a peptidů ve střevě
17
Absorpce lipidů v tenk. střevě
18
Malabsorpční syndrom (MAS)
• maldigesce = porucha enzymatického štěpení v žaludku a střevě
• malabsorpce = porucha resorpce
• MAS je poruchou normálního sledu událostí:
• mechanické předzpracování potravy (žvýkání, motorika žaludku) 
• trávení v lumen žaludku a střeva účinkem secernovaných enzymů (žaludek,
pankreas, žluč) 
• trávení na sliznici střeva (enzymy kartáčového lemu) 
• vstřebávání epitelem střeva  zpracování ve stř. buňce 
• transport látek krví a lymfou do jater a syst. oběhu
• tedy prakticky jakákoliv nemoc GIT může vést při chronickém
průběhu k MAS
• může se týkat
• základních živin
• sacharidy – nadýmání a flatulence, osmot. průjmy (např. deficit laktázy)
• proteiny – úbytek svalstva, edémy (např. deficit specifických AK transportérů,
chron. pankreatitida)
• tuky – steatorhea, deficit vitaminů A, D, E, K (např. chron. pankreatitida, m.
Crohn, m. Whipple, celiakie)
• vitaminů
• prvků (zejm. Fe, Ca, Mg)
• žluč. kyselin (přerušení enterohepatálního oběhu)
• kombinace všeho
19
MAS - vybrané příčiny - celiakie
• = celiakální sprue, gluten-senzitivní
enteropatie
• autoimunitní reakce proti střevní sliznici
(zejm. duodena a jejuna) iniciovaná
glutenem (lepek) a jeho štěpnými produkty
(gliadiny)
• gluten je součástí endospermu zrn žita,
pšenice, ječmene (ovsa)
• prevalence 1% populace
• ale typicky pod-diagnostikováno
• onemocnění se projeví u dítěte po zavedení
stravy obsahující mouku (žitnou, pšeničnou,
ječnou) ale také kdykoliv později
• příznaky
• typické - MAS
• atypické – např. poruchy fertility, klouby j.
• patogeneze
• gen. dispozice – varianty genů HLA II. třídy
(DQ2 a DQ8 haplotypy)
• často sdružena s jinými autoimun.
nemocemi, např. T1DM
• zevní faktory
• lepek v dietě
• infekce adenoviry (molekulární mimikry)
• průběh
• imunizace (protilátky proti gliadinu, retikulinu a
transglutamináze), infiltrace cytotox. T-lymf.) –
poškozování enterocytů tenk. střeva
• malabsorpce zákl. živin, vitaminů, prvků
• podvýživa, nedostatečný růst, anemie,
neuromuskulární poruchy
• po 20-40 letech riziko lymfomu (50%) popř.
karcinomu (10%) střeva
20
Patofyziologie celiakie
• etiologie
• gen. predisposition –
• variants of MHC II genes
• DQ2 and DQ8 haplotypes
• celiac d. often associated with other
autoimmunities, e.g. T1DM
• other non-HLA alleles
• external factors
• gluten in diet
• gluten consist of two component (=
peptides) gliadin and glutenin polypeptides
• i.e. a heterogeneous mixture
of gliadins (prolamines)
and glutenins
• relatively resisitant to digestion by
GIT enzymes, and allow
immunogenic peptides to
reach mucosal surfaces
• infection by adenoviruses
molecular mimicry
damage of intestinal barrier
21
Co je gluten?
• gluten (= proteins) is a part of endosperm
of cereals (especially wheat)
• “gluten” is a term applied specifically to the
combination of the prolamin proteins (called
gliadins) and the glutelin proteins (called
glutenins) that are found in wheat
• gluten is found in the following grains:
• wheat, barley, bulgur, rye, spelt, oats (possibly,
the proportion of individuals with gluten
sensitivity that are also sensitive to the storage
proteins in oats is likely less than 1%), kamut,
triticale, semolina, pumpernickel, farro
• gluten is not found in the following grains:
• rice (all varieties), buckwheat, teff, amaranth,
quinoa, corn, hominy, millet
• gluten adds elasticity to dough (makes
bakery products chewy, pizza dough
stretchy, and pasta noodles elastic so that
they can be pulled through the pasta press
without breaking when they are made
• thus, getting a desirable texture in gluten free
baked goods can be difficult
22
Patoyziologie celiakie
• pathogenesis
• HLA-DQ2 and HLA-DQ8 prefer to bind
peptides with negative charges, but gluten
peptides are usually devoid of these
• enzyme transglutaminase 2 (TG2) can
modify gluten peptides, either by introducing
negative charges through deamination or
through crosslinking gliadin peptides with each
other or the TG2 enzyme itself
• TG2 is usually expressed intracellularly in an
inactive form and is released when
inflammation or other stressors damage the cell
• thus under normal circumstances gluten
proteins are unaltered and cannot bind to
HLA-DQ
• if TG2 is present and native gluten peptides
are presented to CD4+ cells, IFNy is released
and an inflammatory response occurs
• this in turn leads to more damage and release
of TG2, and this loop leads to the damage
caused by celiac disease
• HLA-DQ8 usually binds to peptides that are not
proline rich, and thus several deamination
steps are required before the gluten peptide
becomes immunogenic
• this limits the risk of developing celiac disease
in individuals that are only HLA-DQ8+
• activated gluten-specific CD4+ T helper 1
(Th1) cells secrete high levels of proinflammatory
cytokines (e.g. IFN)gamma
and IL-21 that promote the activation of
intraepithelial cytotoxic CD8+ T
lymphocytes
• Th2 response – via B cells – leads to
production of antibodies against gliadin,
reticulin and transglutaminase
23
24
Manifestace celiakie
• consequences of auto-aggressive
inflammation - villous atrophy,
crypt hyperplasia and
intraepithelial lymphocytosis
(typical markers for celiac disease)
• clinical course & symptoms
• diarrhea
• abdominal pain
• bloating
• malabsorption of main nutrients,
vitamins, trace elements
• hypo-/malnutrition or weight loss
• non-gastrointestinal manifestation
• children: short stature, anemia,
neurological symptoms
• adults: dermatitis herpetiformis,
anaemia, reduced bone density,
infertility, irritable bowel syndrome,
dyspepsia, esophageal reflux,
neurological symptoms
• in 20-40 years risk of intest.
lymphoma (50%) or carcinoma
(10%)
25
26
MAS - vybrané příčiny - deficit laktázy
• vede k intoleranci laktózy
• extrémně častá porucha - bezpochyby díky tomu, že celoživotní
schopnost trávit laktózu se považuje za běžný stav
• u většiny savců a rovněž větší části lidské populace je aktivita
laktázy omezena na dobu sání resp. kojení a velmi brzy po
odstavení zaniká (pokles začíná okolo věku tří let a aktivita mizí cca
ve věku deseti let)
• výjimečná je tedy spíše schopnost trávit laktózu do dospělosti perzistence
laktázy
• důsledek genetického polymorfizmu (geografická distribuce je evidentně
výsledkem genetické selekce) v promotoru genu pro laktázu
• nejvyšší prevalence perzistence laktázy v Evropě je u Švédů a Dánů (cca 90
%)
• u Čechů cca 70 %
• nejnižší je u Turků (cca 20 %)
• mimo Evropu je frekvence perzistence vysoká například u pouštních
nomádských kmenů v severní Africe
• příčinou selekce perzistujícího haplotypu v zemích severozápadní Evropy
mohla být např. lepší dodávka kalcia při celkově nižším slunečním svitu
(vit. D)
• manifestace
• pocity střevního dyskomfortu po požití čerstvého mléka
• ne tedy mléčných fermentovaných produktů jako sýr nebo jogurt
• průjem, flatulence, bolesti břicha
27
28
Idiopatická zánětl. onemocnění
střeva• angl. inflammatory bowel
disease (IBD)
• Crohnova choroba
• ulcerózní kolitida
• v obou případech se uplatňuje
• manifestace u mladých
dospělých
• genetická dispozice
• abnormální reaktivita
imunitního systému (T-lymf.)
na stř. bakterie
• porucha bariérové funkce stř.
epitelu
• lokalizace
• m. Crohn – jakákoliv část GIT
• ulcerózní colitis – pouze colon
• incidence roste v Evropě a sev.
Americe
• environmenální faktory
29
Crohnova choroba
• = ileitis terminalis, enteritis regionalis
• chronické idiopatické zánětlivé onemocnění
převážně tenkého střeva
• ale může postihnout kterýkoliv úsek GIT
počínaje ústní dutinou až po anus
• projevuje se typicky mezi 3. až 6. dekádou,
častěji u žen
• patogeneze (multifaktoriální)
• genetické faktory (= dispozice) vedoucí k
abnormální imunitní odpovědi střevní sliznice na
přirozené bakteriální antigeny (normálně >500
bakt. druhů) – porucha produkce defensinů
• mutace v genu CARD15
• spouštěcí faktory nejsou známy (infekce?) = u
sterilních zvířat se nerozvine
• lipopolysacharid, peptidoglykan, flagellin, …
• průběh – typicky střídání exacerbace (bolest
břicha, průjem, teploty, křeče břicha, krev ve
stolici (enterorhagie)/remise
• zánět stř. stěny má granulomatózní charakter,
postihuje všechny vrstvy stěny
• vznikají vředy a krvácení
• penetrované vředy vedou ke vzniku píštělí
(často periproktální)
• postižené okrsky se střídají s nepostiženými
• extraintestinální projevy
• artritida
• postižení očí (uveitis)
30
• reakce na intraluminální bakterie – normálně
stav tzv. “kontrolovaného zánětu”
• intracelulární rekognice komponent stěny bakterií
(pathogen-associated molecular patterns, PAMPs),
např. muramyl-dipeptide (MDP) prostřednictvím
NOD2 (produkt CARD15 genu) vede oligomerizaci a
aktivaci NFk-B
• sekrece chemokinů a defensinů Panethovými bb.
• varianty NOD2 asociované s Crohnovou ch.
vedou k deficientní epiteliální odpovědi, ztrátě
bariérové funkce a zvýš. expozici stř.
mikroflóře
• porucha sekrece chemokinů a defensinů
• porucha exprese pattern-recognition receptors
(PRRs), např. Toll-like receptory
• produkce zánětl. cytokinů
• aktivace dendritických bb. a produkce Ig a aktivace
Th1 lymf.
• Crohnova choroba je tedy něco mezi
autoimunitním a imunodeficientním
onemocněním
31
Komplikace Crohnovy nemoci
32
Patofyziologie tlustého střeva
• funkce
• resorpce vody (0.5-
1l/24h)
• celk. délka
• motorická
• zákl. patologie
• zácpa (obstipace)
• divertikulóza
• event. divertikulitida
• polypóza
• karcinom
• hereditární
• polypózní
• non-polypózní
• nehereditární (sporadický)
33
Ulcerózní kolitida
• max. incidence 20 – 40. rok věku
• typicky bílá rasa, severní gradient
• zánět je limitován na sliznici
• zánět začíná na spodině
Lieberkuhnových krypt. tl. střeva
(infiltrace imun. bb.)
• zejm. rektum a sigmoideum
• hyperemie sliznice, abscesy v
kryptách a ulcerace, krvácení,
zánětl. pseudopolypy, event.
striktury
• průběh onemocnění
• periodický = exacerbace a remise
(průjem, krvácení, bolest, teploty)
• extraintestinální manifestace (5 –
15%): polyarthritida, osteoporosa,
uveitida, cholangitida
• chronicky anemie, striktury,
hemoroidy, karcinom
34
Polypy tlustého střeva
• polyp = jakákoliv léze
prominující do lumen střeva
• typy
• ojedinělé
• mnohočetné
• familiární adenomatózní polypóza
(FAP)
• autozomálně dominantní
• prekanceróza, polypy v pubertě,
karcinom po 30. roce
• polypy zejm. v rektu ale i ileu
• mutace APC genu (Wnt dráha)
• Gardnerův syndrom
• juvenilní polypóza
• etiologie
• hyperplazie buněk
• na terénu zánětu
• neoplastické
• benigní
• maligní
35
Nádory tlustého střeva
• benigní
• adenom (adenomatózní polyp)
• fibrom
• leiomyon
• hemangiom
• maligní
• lymfom
• karcinoid
• karcinom
• hereditární
• polypózní
• FAP (mutace APC genu)
• Gardnerův sy. aj.
• non-polypózní
• HNPCC neboli Lynchův syndrom (mutace mismatch repair
genů)
• Li-Fraumeni syndrom (mutace p53 genu)
• nehereditární (sporadický) – nejčastější nádor vůbec
36
Kolorektální karcinom
37
Kolorektální karcinom
• karcinogeneze ve střevě probíhá
pozvolna v důsledku expozice dietním
karcinogenům a příp. genetické
dispozice jedince
• rizikové faktory
• věk, genetika, polypy, střevní záněty,
zácpa, dieta, kouření
• příznaky
• krvácení, krev ve stolici
• změna střevní peristaltiky
• průjem
• zácpa
• tenesmus
• střevní obstrukce
• bolest
• mimostřevní
• jaterní metastázy
• žloutenka, bolest, cholestáza = acholická stolice
• hematologické
• sideropenická anemie, trombózy
• únava
• teploty
• nechutenství, váhový úbytek
• stadia
• 0 in situ
• I prorůstá do stěny
• II
• III zasaženy lok. lymf. uzliny
• IV vzdálené metastázy
38