Поглинання білка в кишечнику та механізми вивільнення кортизолу, спричиненого їжею

Крістіан Бенедикт, Манфред Хальшмід, Юрген Шейбнер, Даніель Німейер, Бернд Шультес, Фолькер Мерл, Горст Л. Фем, Ян Борн, Вернер Керн, Вживання кишкового білка та механізми вивільнення кортизолу, викликаного їжею, Журнал клінічної ендокринології та метаболізму, том 90, Випуск 3, 1 березня 2005 р., Сторінки 1692–1696, https://doi.org/10.1210/jc.2004-1792

Посилене вивільнення кортизолу після їжі, багатої білками, може представляти нейроендокринну відповідь на харчові алергени. Ми перевірили, чи сприяє антигенність білків цьому ефекту. Дванадцять здорових чоловіків назогастрально отримували казеїн, його менш алергенний гідролізат та плацебо. Всупереч очікуванням, секреція кортизолу (площа під кривою, 742,70 ± 73,48 проти 542,95 ± 70,31 мкмоль/літр · хв, P

Предмети та методи

У дослідженнях брали участь некурящі здорові чоловіки-добровольці нормальної ваги [індекс маси тіла (ІМТ) 2]. На момент експериментів вони не отримували ліків і не мали жодних порушень обміну речовин. Дослідження було схвалено місцевим комітетом з етики, і добровольці дали письмову інформовану згоду перед участю.

В основному експерименті випробувані брали участь у трьох сесіях; у додатковому дослідженні випробувані брали участь у двох сесіях. Усі сеанси були принаймні 8 днів. Протягом усіх сеансів випробовувані залишалися в положенні лежачи на спині. Експерименти проводились згідно з подвійним сліпим, кросоверним дизайном, і порядок умов був збалансований між суб'єктами в обох експериментах.

Процедура основного експерименту

Дванадцяти чоловікам (середній ± sem, ІМТ, 23,64 ± 0,80 кг/м 2; вік, 26,0 ± 0,69 року) вводили назогастрично казеїн (Sigma, Taufkirchen, Німеччина), казеїн-гідролізат (Amicase, Sigma) та фізіологічний розчин. Казеїн - це сполука з 18 різних амінокислот, що містять (у міліграмах на грам казеїну) аланін (55,7), аргінін (35,7), аспарагінову кислоту (50,1), цистеїн (0,2), глутамінову кислоту (187,5), гліцин (21,3), гістидин (28,4), ізолейцин (46,9), лейцин (75,6), лізин (90,1), метіонін (22,0), фенілаланін (41,3), пролін (83,5), серин (24,6), треонін (34,6), триптофан (0,5), тирозин (28,8) та валін (64,3). Інфузія гідролізату містила точно такі ж кількості відповідних амінокислот, як інфузія білка.

На початку експериментального сеансу о 1145 год у вену передпліччя кожного суб'єкта вводили полівініловий катетер, а суб'єкта інтубували за допомогою назогастрального зонда. Сесії закінчились о 1415 год. Для визначення концентрації кортизолу в сироватці крові, АКТГ у плазмі крові та концентрації ІЛ-6 у плазмі крові збирали кожні 15 хв з 1200 до 1415 год. Відразу після третього забору крові о 1230 год, фазу тестування розпочали назогастрально вливанням казеїну (50 г, розведеного у 500 мл фізіологічного розчину), казеїну-гідролізату (50 г у 500 мл фізіологічного розчину) або сольового розчину (500 мл) у постійна норма. Інфузія закінчилась через 30 хв о 1300 год.

Процедура додаткового експерименту

Двічі чотири здорові чоловіки (ІМТ, 23,33 ± 1,26 кг/м 2; вік 23 ± 0,81 року) внутрішньовенно та назогастрально отримували розчин амінокислот (Aminoplasmal 5%, Braun Melsungen AG, Melsungen, Німеччина). Аміноплазма - це сполука з 20 різних амінокислот, що містять (у міліграмах на грам аміноплазми) аланін (137,0), аргінін (92,0), аспарагінову кислоту (13,0), цистеїн (5,0), глутамінову кислоту (46,0), гліцин (79,0), гістидин (52,0), ізолейцин (51,0), лейцин (89,0), лізин (56,0), метіонін (38,0), фенілаланін (51,0), пролін (89,0), серин (24,0), треонін (41,0), триптофан (18,0), тирозин (13,0), валін (48,0), аспарагін (32,8) та орнітин (25,0). З’єднання не містить вуглеводів.

Щоб зберегти конструкцію подвійною сліпою, на початку кожного сеансу вводили носогастральний зонд та два внутрішньовенних катетери. Кров збирали кожні 15 хв між 1200 і 1315 год. Інфузія розчину амінокислоти розпочалася відразу після другого забору крові о 1230 год. Амінокислоти вводили назогастрально протягом 30 хв (50 г амінокислот, розчинених у 1000 мл) та протягом 60 хв у внутрішньовенному введенні (10 г амінокислот, розчинених у 200 мл). Різна тривалість парентерального та ентерального введення, а також різні кількості були обрані на основі попередніх обстежень, щоб переконатися, що тимчасовий хід збільшення концентрації амінокислот у крові був порівнянним в обох умовах протягом перших 30 хв, коли секреторна активність HPA і кортизол починають зростати. Порівняльну тимчасову динаміку зростання концентрації амінокислот у плазмі крові додатково забезпечували вимірювання l-триптофану в сироватці крові протягом перших 45 хв інфузійного періоду. При носошлунковому стані одночасно вводили фізіологічний розчин у тій же кількості, що і при внутрішньовенному введенні; аналогічно, при внутрішньовенному введенні сольовий розчин вводили одночасно назогастрально в тій же кількості, що і при назогастральному стані.

Параметри крові

Зразки крові негайно центрифугували і супернатант зберігали при -20 ° С до визначення аналізу. Плазмовий АКТГ вимірювали електролюмінесцентним імунологічним аналізом (тест LUMI ACTH, Brahms Diagnostica, Берлін, Німеччина; коефіцієнт варіації взаємопроби, концентрації l -триптофану визначали за стандартною ВЕРХ (Eppendorf-Biotronik, Netheler, Німеччина) з фотометричним детектуванням (чутливість, 2 нмоль/мл).

Статистичний аналіз

Середні (± sem) концентрації кортизолу в сироватці крові, АКТГ у плазмі крові та концентрації IL-6 у плазмі до (від -30 до 0 хв) та після назогастрального введення сольового розчину (500 мл, суцільні лінії), казеїну (50 г, розведеного у 500 мл фізіологічного розчину, пунктирні лінії) та казеїн-гідролізат (50 г у 500 мл фізіологічного розчину, пунктирні лінії). Речовини вводили протягом 30 хв (0–30 хв). Значення Р вказані для попарного порівняння ефектів казеїн-гідролізату та фізіологічного розчину [a, aa, P ig. 1.

Верхня панель, Середні (± sem) концентрації кортизолу в сироватці крові протягом базового інтервалу та після назогастрального (пунктирні лінії) та iv (суцільні лінії) введення розчину амінокислоти (аміноплазматичний, назогастральний: 50 г амінокислот, розчинених у 1000 мл; iv: 10 г амінокислот, розчинених у 200 мл). Амінокислоти вводили протягом 30 хв (0–30 хв) при назогастральному стані та протягом 60 хв (0–60 хв) при внутрішньовенному введенні. Різні терміни та швидкість інфузії амінокислот були обрані, щоб спричинити приблизно порівнянні підвищення концентрації амінокислот у крові, особливо на початку періоду введення, коли система HPA активується. На нижній панелі показано концентрації l -триптофану в сироватці крові протягом базового інтервалу та через 15 та 30 хв після початку інфузій амінокислот, тобто в тимчасовому інтервалі, коли концентрація кортизолу помітно зростала після введення в назогастральний шлунок. Зауважте, що підвищення концентрації триптофану в сироватці крові було цілком порівнянним між обома станами протягом цього часу. *, P ig. 2.

Цей погляд також підтверджується нашими вимірами IL-6, які досить чутливо відображають запальні реакції організму. Хоча назогастральна інфузія як казеїну, так і казеїн-гідролізату, як видається, викликала незначне і тимчасове збільшення концентрації ІЛ-6 у плазмі, цей ефект був дуже мінливим і не досяг статистичної значущості, що вказує на те, що прийом багатих білками страв не супроводжується істотна системна імунна відповідь. Це також спостерігалося в попередніх дослідженнях (5). Разом можна виключити, що IL-6, який є високопотужним стимулятором секреторної активності ГПА (13-17), сприяє опосередкуванню реакції кортизолу на прийом їжі.

Підводячи підсумок, наші експерименти показують, що реакція кортизолу на білковмісні страви походить від амінокислотно-активаційної активації слизової оболонки шлунково-кишкового тракту. Поки не повідомляється про цей сигнал системі HPA для стимулювання вивільнення кортизолу. Цю функцію можуть виконувати аферентні нейрони блукаючого нерва, який, як відомо, забезпечує комунікацію кишечник-мозок. Блукаючий нерв також може бути мішенню нейрофармакологічних агентів, таких як холінергічні та адренергічні агоністи, які, як було показано, посилюють збільшення вивільнення кортизолу, пов'язане з прийомом їжі (3, 31). Також вагусна стимуляція ефективно стимулює секреторну активність HPA (32). В якості альтернативи, надходження білків та накопичення амінокислот у кишечнику може стимулювати вивільнення кишкових гормонів, таких як холецистокінін та пептид, що вивільняє гастрин, що, в свою чергу, стимулює секреторну активність HPA (33, 34).

Автори дякують Ані Оттербейн, Крістіані Оттен та Інгрід фон Люцау за їх кваліфіковану технічну допомогу.

Вперше опубліковано в мережі 7 грудня 2004 року