Кишкова мікробіота і d; розвиток хронічних запальних захворювань; кишечник

Oumaira Rahmouni, 1 Laurent Dubuquoy, 1 Pierre Desreumaux, 1 і Christel Neut 1 *

кишкова

Хвороба Крона (CD) та виразковий коліт (UC) є двома хронічними запальними захворюваннями кишечника (IBD). Вони характеризуються запаленням слизової оболонки частини шлунково-кишкового тракту, пов’язаним із переактивацією імунної системи травлення. Хоча етіологія ВЗК досі невідома, існує підозра на кілька факторів ризику, включаючи генетичні та екологічні фактори [1]. Аналіз геному хворих на ВЗК фактично виявив понад 150 генів, схильних до цих захворювань. Вони відповідають широкому діапазону генів, що беруть участь у різних патофізіологічних механізмах, таких як розпізнавання мікробів, активація лімфоцитів, передача сигналів та вироблення цитокінів та захист епітелію кишечника (рис. 1) [2–4].

Окрім цих генів сприйнятливості, останні дані свідчать про роль мікрофлори кишечника у розвитку, підтримці та загостренні ВЗК [5]. Хоча зараз загальновизнано, що ВЗК виникає внаслідок дефекту взаємодії між кишковою флорою та імунною системою, точний характер дисбалансу кишкової флори (дисбіоз) у походженні цього дефекту залишається невідомим [6]. Було висунуто велику кількість гіпотез для пояснення та розуміння ролі кишкової мікрофлори при ВЗК, зокрема наявності специфічних та умовно-патогенних мікроорганізмів, дисбіозу та/або функціональних змін коменсальної флори або залучення генетичних дефектів у господаря впливає на його здатність реагувати на коменсальну флору [6].

Мікробіота кишечника - надзвичайно складна екосистема. У ньому близько 10 14 мікроорганізмів, що охоплюють понад 1500 видів бактерій. Ця екосистема формується дуже швидко після народження. Новонароджений, стерильний, колонізує з флорою, яка є результатом контакту з матір’ю та навколишнім середовищем. Саме за рахунок диверсифікації харчових продуктів склад флори збільшується як за різноманітністю (розмноження видів), так і за багатством, стабілізуючись приблизно у віці до 3 років (рис. 2А). Стан «нормальної» та «збалансованої» мікробіоти кишечника буде називатися еубіозом. Виконуючи різні метаболічні, імунні та бар’єрні функції, це дозволить підтримувати стан здоров’я [24, 25] ().

(→) Див. Синтез Р. Бурселіна та ін., В. Габоро-Рутіау та Н. Серфа-Бенсуссана, сторінки 952 та 961 цього випуску

Склад мікробіоти, як тільки вона утворюється, залишається для того ж суб’єкта відносно стабільним протягом усього життя.

Існує багато аргументів на користь початку дисбіозу у хворих на ВЗК задовго до появи перших ознак захворювання [7]. Таким чином, основні фактори ризику розвитку CD, про які ми поговоримо, пов'язані з факторами, що впливають на склад кишкової мікрофлори [3].

Дисбактеріоз кишечника може бути викликаний принаймні трьома різними механізмами.

Деякі продукти харчування асоціюються із ВЗК. Вони включають м’ясо, жири, олії, кондитерські вироби та фаст-фуд. Клітковина, фрукти та овочі виконують захисну роль проти розвитку цих захворювань (рис. 2Б). Дієта з високим вмістом сахарози, рафінованих вуглеводів та поліненасичених жирних кислот омега-6 у поєднанні з дієтою з низьким вмістом фруктів та овочів призводить до підвищеного ризику розвитку ВЗК, особливо CD [8]. Подібним чином, подвійний ризик розвитку CD спостерігається при надмірному споживанні цукру та підсолоджувачів, солодощів, жирів та олій та загального жиру [3].

«Вестернізована» дієта, багата жирами та вуглеводами, сприяє розширенню патобіонтів 1 у шлунково-кишковому тракті, що призводить до зменшення представництва коменсальних бактерій. Патобіонти, що з’являються, завдяки своєму метаболізму піддають господаря шкідливим компонентам, які вони виробляють (наприклад, сірководню), і зменшують корисні продукти, що виробляються іншими бактеріями, такими як коротколанцюгові жирні кислоти (SCFA). Вони також індукують імунну відповідь, викликаючи вироблення прозапальних цитокінів антигенпрезентаційними клітинами (IL [інтерлейкін] -12p40 2,) та Т-лімфоцитами (IFN [інтерферон] -гама), посилюючи таким чином запалення кишечника [8]. Також спостерігався зв'язок між CD та великим споживанням загальних жирів, мононенасичених та насичених жирних кислот. Ця дієта може модулювати запальну реакцію, впливаючи на TLR (толкоподібні рецептори), що виражаються макрофагами [3].

Прийом рафінованої їжі, що містить мікрочастинки, є типовим для «західної» дієти. Мікрочастинки, такі як діоксид титану та силікат алюмінію, можуть виступати носіями антигенів від просвіту кишки до слизової. Було запропоновано взаємозв'язок між присутністю цих мікрочастинок та CD, хоча це залишається суперечливим [10].

На відміну від «вестернізованої» дієти, високе споживання харчових волокон, фруктів та овочів має захисну дію при ВЗК. Механізм, за допомогою якого фрукти та овочі забезпечують захист від хвороб, пов’язаний з їх здатністю модифікувати активність ферментів 3, що беруть участь у елімінації активних форм кисню (АФК) [3].

Бутират, що виробляється бактеріями, відіграє регулюючу роль у трансепітеліальному транспорті рідин. Невеликі кількості бутирату можуть брати участь у ініціюванні та/або продовженні запалення. Бутират зменшує запалення слизової та окислювальний статус. У кишечнику він відіграє важливу роль: спричинює зниження внутрішньосвітлового рН, сприяє розвитку коменсальних бактерій, є джерелом енергії для клітин товстої кишки, підтримує функцію епітеліального бар’єру та здійснює імуномодулюючі, протизапальні -запальна та протипухлинна діяльність. Він стимулює деацетилази гістону (HDAC), ферменти, що беруть участь у регуляції транскрипції, та активність PPAR (рецептор, що активується проліфератором пероксисоми), які інгібують прозапальні цитокіни та активують регуляторні Т-клітини через зв’язані рецептори до білків G (GPR) 43 та 109a [26] ().

(→) Див. Синтез А. Стетдмана та ін., Сторінка 983 цього випуску

Він також регулює продукцію IL-10, зменшує експресію цитокінів, пов'язаних з TNFα (фактор некрозу пухлини альфа), та інгібує IL-12, можливо, втручаючись у NF-kB (сигнальний шлях ядерного фактора). Kappa B) і експресія STAT-3 (перетворювач сигналу та активатор транскрипції 3) [9].

Тому деякі продукти харчування виявляються корисними або шкідливими для підтримання еубіозу. Незбалансована дієта з високим вмістом жиру та цукру може призвести до дисбактеріозу кишечника та збільшити ризик розвитку ВЗК (рис. 2Б).

Втрата корисних мікробів і, отже, продуктів, які вони синтезують, може, таким чином, дозволити появі патогенних мікробів, які, у свою чергу, виробляють метаболіти з негативним впливом на кишечник, при запальних станах. Таким чином, у пацієнтів з UC у мікробіотах кишечника є високий рівень сірчано-відновлювальних бактерій та бактерій, стійких до жовчі, з одночасним збільшенням вироблення токсичних речовин, таких як сірководень, який має проактивну активність. - запальний [11].

Канадський проспективний аналіз справді показав високий відносний ризик розвитку ВЗК у пацієнтів, які отримували лікування антибіотиками в роки, що передували діагнозу (4 - 5 років) [15].

Вважається, що застосування антибіотиків пов'язане з високим ризиком розвитку CD. Це призведе до зменшення кількості корисних бактерій (таких як бактерії роду Bifidobacterium, Lactobacillus, Bacteroides і Firmicutes) і до збільшення кількості патогенних бактерій, таких як AIEC (прилипаюча та інвазивна кишкова паличка), які мають здатність '' прилипати до кишкового епітелію та інвазувати його.

Грудне вигодовування може зменшити ризик розвитку ВЗК. Це важливо для набуття пероральної толерантності до мікрофлори та харчових антигенів. Можливо, механізм, за допомогою якого грудне вигодовування може мати сприятливий ефект, багатофакторний. Зверніть увагу, що дитячі суміші, на відміну від грудного молока, не містять лактоферину, глікопротеїну з антибактеріальною, противірусною та протизапальною діями [3].