Вплив дієти на какао на тонкий кишечник та асоційований з кишечником склад лімфоїдної тканини на оральній моделі сенсибілізації у щурів

Маріона Кемпс-Боссакома

відділ фізіології, кафедра біохімії та фізіології, Факультет фармації та харчових наук, Барселонський університет, 08028, Барселона, Іспанія

b Науково-дослідний інститут харчування та безпеки харчових продуктів (INSA-UB), 08921 Санта-Колома-де-Грамене, Іспанія

c Інститут патофізіології та алергії, Центр патофізіології, інфекції та імунології, Медичний університет Відень, A-1090, Відень, Австрія

Франциско Дж. Перес-Кано

Ангели Франч

Єва Унтерсмайр

Маргарида Кастель

Анотація

1. Вступ

Харчові алергії в даний час вважаються основною проблемою громадського здоров'я через їх все більшу поширеність. Харчові алергії страждають приблизно на 5% загальної популяції та 8% дітей у всьому світі [10]. Згідно з сучасним розумінням, у генерації алергічної відповіді беруть участь різні шляхи, клітини та молекули. При оральній сенсибілізації алергени, які протистоять денатурації та травленню в шлунково-кишковому тракті [11], досягають епітелію кишечника в цілій формі і проникають через перший захисний бар’єр - шар слизу, який виробляється келихоподібними клітинами, а потім бар’єр клітин епітеліального кишечника. Потім ДК, в основному знайдений у РР, діючи як антиген-презентуючі клітини, підбирає алерген і подає його Т-хелперним (Th) клітинам у РР або MLN [12]. Пізніше клітини Th проліферують і диференціюються в Th1, Th2, Th17 або регуляторні Т (Treg) клітини відповідно до різних моделей цитокінів [13]. У більшості харчових алергій спостерігається дисбаланс щодо реакції Th2 [14]. Імунна відповідь закінчується активацією ефекторних клітин, таких як В-клітини, які згодом перетворюються на клітини, що секретують IgA. Тим не менше, все ще залишається предметом дискусій, які клітини є рушійною силою для ініціації сенсибілізації в кишечнику.

При здоровій імунній відповіді прийом харчових білків призводить до розвитку пероральної толерантності, тобто придушення імунної відповіді [7,10]. Ця імунна невідповідність впливає на різні імунні відділи та пов’язана з пригніченням вироблення антитіл [7]. Навпаки, харчова алергія розвивається тоді, коли спостерігається або порушення індукції, або порушення оральної толерантності [15,16]. Завдяки зростаючій частоті дослідники у всьому світі зосереджуються на нових заходах із запобігання харчовій алергії, зростаючи усвідомлення потенційно корисної ролі нутрицевтиків.

Попередні дослідження показали здатність дієти, збагаченої какао, впливати на функціональність GALT у щурів. Відповідно, ми показали, що споживання какао змінює склад PPL у щурів [17,18]. Нещодавно було продемонстровано толерогенний вплив какао на моделі оральної сенсибілізації щурів [19]. Дієта, збагачена какао, на 10% пригнічувала синтез сироваткових антитіл проти овальбуміну (OVA) та ослабленого кишкового IgA. Крім того, це харчове втручання спричинило зміни у складі лімфоцитів та експресії генів MLN [19]. Зокрема, у MLN дієта на какао збільшувала частку клітин TCRγδ +, відіграючи вирішальну роль у толерантності до пероральних антигенів та клітин CD8 + CD103 +, пов’язаних із регуляторними функціями. Додатково спостерігали зниження відсотка клітин CD4 + CD62L + та CD8 + CD62L +, що свідчить про зменшений приплив лімфоцитів у MLN [19]. Разом ці результати показують здатність дієти на какао викликати пероральну толерантність та її потенційну роль як нутрицевтику при харчовій алергії.

Незважаючи на ці попередні дослідження, вплив какао на кишковий рівень залишається невідомим. Ми висунули гіпотезу, що збагачена какао дієта може регулювати лімфоїдну тканину кишечника, оскільки це перший відділ імунної системи, що контактує, і, отже, ці зміни можуть сприяти уникненню пероральної сенсибілізації у щурів. На основі цієї гіпотези дане дослідження мало на меті проаналізувати вплив дієти на какао на імунну систему тонкого кишечника на моделі оральної сенсибілізації щурів. Тому зразки кишечника щурів, перорально сенсибілізованих OVA, оцінювали на предмет складу лімфоцитів у трьох функціональних відділах імунної системи тонкої кишки (PP, IEL та LPL), а також на вплив дієти на какао на репрезентативні молекули, вироблені GALT.

2. Матеріали та методи

2.1. Хімічні речовини, реактиви та дієти

Альбумін з білка курячого яйця (OVA; ступінь V), холерного токсину (CT), колагенази, 1,4-дитиотреїтолу (DTT), етилендіамінтетраоцтової кислоти (EDTA), бичачої сироватки плоду (FBS), збалансованого сольового розчину Хенкса (HBSS), Меморіальний інститут Розуелл Парку (RPMI), розчин гематоксиліну Mayer, розчин еозину Y, Percoll ®, основа Trizma ® (Tris Base) та Tween 20 були придбані у Sigma-Aldrich (Мадрид, Іспанія). Ослину сироватку придбали у дослідницьких лабораторіях Джексона Іммуно (Вест-Гроув, Пенсільванія, США). NaN3, р формальдегід, дигідрат цитрату тринатрію натрію та лимонна кислота були надані Merck (Дармштадт, Німеччина) та RNAlater ® від Ambion (Applied Biosystems, Остін, Техас, США). Ксилол та 4 ', 6-діамідино-2-феніліндол (DAPI) були придбані у Thermo Fisher Scientific (Відень, Австрія), а абсолютний етанол у VWR (Відень, Австрія). Fluoromont G забезпечував SouthernBiotech (Бірмінгем, Алабама, США). Кетамін отримували від Merial Laboratories S.A. (Барселона, Іспанія), а ксилазин - Bayer A.G. (Леверкузен, Німеччина). Натуральне какао Forastero було отримано від Idilia Foods SL (раніше Nutrexpa S.L., Барселона, Іспанія) та дієтичної та базальної суміші AIN-93M від Harlan Teklad (штат Медісон, штат Вісконсин, США).

2.2. Тварини та експериментальне втручання у їжу

Самки щурів Льюїса були отримані з лабораторії Янв'є (Сен-Бертевін-Седекс, Франція) та утримувались в умовах, контрольованих за температурою та вологістю, протягом 12-годинного циклу світло/темрява. Цей експериментальний проект та процедура були затверджені місцевим Етичним комітетом для експериментів на тваринах Барселонського університету (CEEA/UB ref. 5988).

Після тижневої акліматизації на факультетах фармацевтичного факультету (УБ) 3-тижневих щурів розміщували в клітках (по три в клітці) і надавали їм вільний доступ до води та твердої їжі протягом 28 днів дослідження. Щурів випадковим чином розподіляли на чотири експериментальні групи: референтну групу (RF/R), референтну групу, яка годувалась какао-дієтою (RF/C), чутливу до OVA групу (OVA/R) та сенсибілізовану до OVA групу, яка годувала какао-дієту (OVA/C ) (n = 9 кожен). Групи RF/R та OVA/R годували стандартною дієтою (AIN-93M), тоді як групи RF/C та OVA/C отримували ізоенергетичну дієту, що містить 10% какао (табл. 1). Групи OVA/R та OVA/C перорально сенсибілізували, як описано [19,20], отримуючи 50 мг/мл OVA плюс 30 мкг КТ у дистильованій воді пероральним введенням три рази на тиждень (дні 0, 2, 4, 7, 9, 11, 14, 16, 18 і 21). Групи RF/R та OVA/R отримували відповідно 1 мл дистильованої води.

Таблиця 1

Склад експериментальних дієт. Всі значення виражаються у г/кг дієти.