Črevná mikrobiota Špeciálna strava proti cukrovke 1. typu PZ - Pharmazeutische Zeitung

Autor: Christina Hohmann-Jeddi/Strava s nízkym obsahom vlákniny mení zloženie črevných baktérií takým spôsobom, že podporuje rozvoj zápalových a autoinflamačných chorôb. Vedci preto pracujú na metódach zastavenia patogenézy pomocou špeciálnych diét. Pri cukrovke typu 1 sa to už dosiahlo na zvieracích modeloch.

Výskyt (auto) zápalových chorôb sa v priemyselných krajinách za posledných niekoľko desaťročí významne zvýšil. Príčina tohto vývoja nie je úplne objasnená, zdá sa však, že dôležitú úlohu zohráva strava.

"width =" 270 "height =" 186 "/>

Potravinová vláknina sa rozkladá baktériami v hrubom čreve na mastné kyseliny s krátkym reťazcom. Tieto majú protizápalové vlastnosti, ako ukazujú nové štúdie.

Foto: Shutterstock/Shustikova Inessa

V západných krajinách je táto látka čoraz bohatšia na cukor a tuk, ale má nízky obsah vlákniny. Ako táto strava mení črevnú mikrobiotu a tým ovplyvňuje imunitný systém, popisujú James L. Richard a Dr. Eliana Marino z Monash University v Melbourne v prehľadnom článku (»Clinical & Translational Immunology« 2016, DOI: 10.1038/cti.2016.29).

Kľúčovou pozíciou sa zdá byť vláknina. Tieto zložky potravy z rastlín, väčšinou polysacharidy, sú väčšinou nestráviteľné. Dostávajú sa do hrubého čreva, časti hrubého čreva, vo veľkej miere nerozloženej a slúžia ako zdroj potravy pre rôzne druhy baktérií. Mikróby rozkladajú časti vlákniny, ako je odolný škrob, a pri tom uvoľňujú veľké množstvo mastných kyselín s krátkym reťazcom (SCFA). Patria sem acetát, propionát a butyrát. 95 percent SCFA uvoľňovaných v čreve sa absorbuje v hrubom čreve, kde slúžia epitelovým bunkám ako zdroj energie a tiež vstupujú do krvi.

Mastné kyseliny s krátkym reťazcom

Podľa posledných štúdií majú tieto mastné kyseliny s krátkym reťazcom dôležité funkcie v samotnom čreve a tiež v celom tele. Interagujú s črevnými a imunitnými bunkami prostredníctvom špeciálnych receptorov spojených s G proteínom. Napríklad butyrát aktivuje receptor GPR109a, ktorý je lokalizovaný na rade imunitných buniek, čo podľa prehľadu vedie k potlačeniu prozápalových cytokínov, ako sú TNF-a a IL-6, inhibíciou transkripčného faktora NF-kB. Preto sa GPR109a stáva čoraz viac stredobodom pozornosti ako možný cieľ liečiva pri liečbe zápalových ochorení. V pilotných štúdiách podávanie butyrátu významne zmiernilo príznaky u pacientov s ulceróznou kolitídou s chronickým zápalovým ochorením čriev.

Okrem toho tri mastné kyseliny s krátkym reťazcom, acetát, propionát a butyrát, zvyšujú počet a zlepšujú funkciu regulačných T buniek (Treg) v čreve a prostredníctvom epigenetických mechanizmov formujú Treg v tele. Acetát navyše zlepšuje funkciu črevnej bariéry. Poruchy bariérovej funkcie sú spojené s vývojom zápalových a autoinflamatívnych ochorení. Napríklad zvýšená črevná priepustnosť je spojená s cukrovkou 1. typu. Okrem toho sa rozmanitosť črevnej flóry znižuje u detí s cukrovkou 1. typu a majú viac baktérií Firmicutes ako deti bez cukrovky 1. typu, u ktorých dominujú baktérie kmeňa Bacteroidetes.

Štúdie s NOD myšami, modelom pre diabetes 1. typu, tiež ukazujú, že črevná mikroflóra hrá úlohu v patogenéze autoimunitného ochorenia. Ak chýba gén pre signálnu molekulu Myd88, vedie to k nadmernému zastúpeniu bakteriálneho kmeňa Bacteroidetes v čreve a u myší sa nevyvinie cukrovka 1. typu. Tento ochranný účinok sa stratí u zvierat bez zárodkov bez bakteriálnej kolonizácie. V prehľade sa uvádza, že baktérie Bacteroidetes sú hlavnými producentmi SCFA v čreve.

Pre- a probiotiká proti autoinflamácii

Pretože výživa prostredníctvom črevných baktérií a ich metabolitov má taký veľký vplyv na vývoj zápalových a autoimunitných ochorení, je možné túto cestu využiť aj terapeuticky, buď príjmom vlákniny, probiotík alebo priamo z mastných kyselín s krátkym reťazcom. To, že tento prístup skutočne funguje - prinajmenšom pri pokusoch na zvieratách - teraz preukázala rovnaká pracovná skupina z Melbourne pre diabetes 1. typu.

Na testovanie toho, či môže SCFA ovplyvňovať imunitný systém takým spôsobom, že chráni pred cukrovkou 1. typu, vyvinula špeciálne jedlo vyrobené z rezistentného kukuričného škrobu. Ten je buď acetylovaný alebo butyrilovaný a uvoľňuje veľké množstvo SCFA počas fermentácie v hrubom čreve. Vedci ho používali na kŕmenie mladých NOD myší po dobu piatich týždňov, u ktorých sa zvyčajne vyvinie cukrovka 1. typu v priebehu niekoľkých týždňov. Obidve špeciálne potraviny mali určitý ochranný účinok, uvádzajú vedci v časopise „Nature Immunology“ (DOI: 10.1038/ni.3713). Žiadne zo zvierat, ktoré dostali acetylovaný aj butyrilovaný kukuričný škrob, neochorelo.

Autori predpokladajú, že acetát a butyrát pôsobia rôznymi mechanizmami. Pretože v ďalších štúdiách sa ukázalo, že acetát znížil počet autoreaktívnych T buniek; Butyrát naopak zvýšil počet a zlepšil funkciu Treg. Keď sa podali obidva typy škrobu, zlepšilo to tiež celistvosť slizničnej bariéry a znížilo hladiny diabetogénnych cytokínov, ako je interleukín 21. Vedci sa domnievajú, že také špeciálne jedlá uvoľňujúce acetát a butyrát môžu byť účinnou metódou liečby cukrovky 1. typu u ľudí. a ako ďalší krok chcete začať klinické skúšky.

Kyselina propiónová v MS

Vedci používajú SCFA aj na iné choroby. Profesor Dr. Aiden Haghikia z univerzitnej kliniky Ruhr University Bochum hovoril o prvej štúdii zameranej na overenie koncepcie u pacientov s roztrúsenou sklerózou (MS) na neurologickom kongrese v Mannheime minulý rok. 80 pacientov s MS a 30 zdravých kontrol dostávalo enkapsulovanú kyselinu propiónovú v dávke 1 g po dobu 14 až 60 dní. Už po 14 dňoch sa počet buniek Treg významne zvýšil, uviedla Haghikia. „Vedel by som si predstaviť, že v budúcnosti by sa pri roztrúsenej skleróze mohla popri liekovej terapii uplatniť aj zdravšia strava a prípadne doplnenie mastných kyselín s krátkym reťazcom.“

K prehľadu medicína.