Середземноморська дієта та здоров’я: харчовий вплив на мікробіоти кишечника та контроль за захворюваннями

Федеріка Дель К’єріко

1 відділ метагеноміки, Дитяча лікарня Бамбіно Гесе, IRCCS, Piazza Sant’Onofrio, Рим 400165, Італія; Електронні листи: [email protected] (F.D.C.); [email protected] (П.В.)

Памела Верноккі

2 Міжвідомчий центр промислових досліджень-CIRI-AGRIFOOD, Alma Mater Studiorum, Болонський університет, Пьяцца Гойданіч, Чезена-ФК 47521, Італія

Бруно Даллапіккола

3 Наукове управління, Дитяча лікарня Бамбіно Гесе, IRCCS, Piazza Sant’Onofrio, Рим 400165, Італія; Електронна пошта: [email protected]

Лоренца Путіньяні

4 Одиниця паразитології, Дитяча лікарня Бамбіно Гесе, IRCCS, Piazza Sant’Onofrio, Рим 400165, Італія

Анотація

1. Вступ

Відомо, що середземноморська дієта (МД) є однією з найбільш здорових дієтичних звичок [1]. Нещодавно концепція дієтичного “шаблону” з’явилася як альтернативний підхід до вивчення взаємозв’язку між дієтою та ризиком розвитку хронічних захворювань [1]. Замість того, щоб розглядати окремі поживні речовини чи продукти, аналіз схеми дієти вивчає ефекти загальної дієти як кластерний прогноз. З умоглядної точки зору, дієтичні схеми відповідають більш широкій концепції споживання їжі та поживних речовин і, отже, можуть бути більш передбачувальними, ніж окремі продукти харчування або поживні речовини, у встановленні прихильності МД та впливу на здоров'я. Насправді, сприятливий ефект МД обумовлений синергічними та інтерактивними комбінаціями поживних речовин, а не ізольованими поживними речовинами. Більше того, для оцінки ролі МД у самопочутті аналіз окремих поживних речовин може бути недостатнім для встановлення мережевої інформації між продуктами харчування та ефекту одного поживного речовини занадто мало для виявлення, отже, вимагає оцінки сукупного впливу різних поживних речовин на контекст режимів харчування [2].

Середземноморські режими харчування (МДП) характеризуються споживанням великої кількості та частоти зернових культур (бажано у вигляді цільного зерна), бобових, горіхів, овочів та фруктів; МДП також включає зменшення споживання риби або морепродуктів, білого м’яса та яєць, помірну та невелику кількість птиці та молочних продуктів та низьке споживання етанолу, як правило, у формі вина. Основним джерелом харчових ліпідів MDP є оливкова олія, і слід гарантувати адекватне щоденне споживання води [3]. Крім того, ПДР також включають практику фізичної активності з метою підтримання здорового фізичного та психічного статусу [4] (рис. 1). Навпаки, «західна» дієта, розповсюджена в промислово розвинутих країнах, передбачає більше споживання їжі тваринного походження (насичених жирів), яєць, солодощів, десертів і менше вживання фруктів, овочів (клітковини та мікроелементів) та цільних злаків. [5]. Більше того, в MD, споживання традиційних та місцевих харчових продуктів є сильним фактором, враховуючи сезонну доступність та біорізноманіття продуктів харчування.

Пірамідальне зображення середземноморських режимів харчування (ПДР) та частота рекомендованого прийому.

2. Вплив лікаря та дієти на ризик захворювання

Висока прихильність до МД, про що свідчать дослідження на різних групах людей, призводить до зниження смертності та частоти розвитку основних хронічних захворювань [23,25], таких як рак [26,27,28], метаболічний та серцево-судинний синдром [29], нейродегенеративні захворювання [30], діабет 2 типу [31,32], жирові захворювання печінки [33] та алергія [34]. Більше того, МД в значній мірі асоціюється з поліпшенням якості життя, що перетворюється на кращі психофізіологічні та метаболічні профілі [35,36] (рис. 2). Останніми роками поліпшення раціону було пов’язане зі зниженням рівня раку шлунка у всьому світі [37]. Наприклад, у Південній Італії та інших країнах Середземноморського басейну (наприклад, Франція та Греція), де МД широко поширена, порівняно з Північною Італією, ризик смертності від раку, як правило, нижчий, ніж в інших географічних регіонах, навіть якщо повні причини цього зменшення не були повністю розкриті [38].

Позитивний вплив, пов'язаний з МД, на захворювання.

На підставі різних досліджень, деякі компоненти МД демонструють зменшувальний вплив на виникнення раку шлунка [39,40,41]. Дійсно, як повідомляють другий Всесвітній фонд ракових досліджень (WCRF) та звіт Американського інституту досліджень раку (WCRF) (2007), некрохмалисті та лукові овочі, фрукти та бобові, ймовірно, захищають від раку шлунка [40,42]. Повідомляється, що оливкова олія та інші рослинні жири, що містять ПНЖК, мають зворотну кореляцію із ризиком розвитку раку верхніх відділів травлення, шлунку та сечовивідних шляхів [37]. Навпаки, низьке споживання фруктів та овочів та велике споживання червоного м’яса, солоної та копченої їжі, м’яса, смаженого на грилі чи барбекю, збільшують ризик розвитку раку шлунка [39,40,41], тоді як риби, молочних продуктів та алкоголю споживання менш пов'язані з ним [43,44].

Інші види раку, такі як рак молочної залози, етіологія яких є багатофакторною (наприклад, генетика, поведінка), схоже, пов’язана з експозицією середовищних агентів, таких як дієта. Насправді, дослідження мігрантів показали, що після переїзду з країн із низьким рівнем раку молочної залози спостерігається підвищений ризик в одному чи двох наступних поколіннях, що підтверджує важливість факторів навколишнього середовища [45]. З іншого боку, дотримання традиційних дієтичних звичок (наприклад, у сільській місцевості) може зменшити розвиток ризику раку молочної залози, оскільки нездорові харчові звички часто пов’язані з еволюцією суспільства (наприклад, акультурація) [46]. Деякі автори повідомляють, що овочі, фрукти, бобові, цільні злаки, риба, м'ясо птиці, соя та нежирна їжа демонструють зворотну залежність від ризику розвитку раку молочної залози, тоді як вживання алкоголю пов'язане зі збільшенням ризику [47,48].

Більше того, специфічні харчові поживні речовини або мікроелементи, що належать до основних МДП, можуть відігравати роль при раку молочної залози [49,50]. Насправді прийом їжі, що містить фітостерини, вітаміни С і Е, бета-каротин і кальцій, може надавати антиоксидантну дію на метаболічні шляхи естрогену захисну дію, включаючи зменшення проліферації клітин [46]. Більше того, такі речовини, як аскорбінова кислота, каротиноїди та інші антиоксидантні вітаміни, зворотно корелюють з раком шлунка та новоутвореннями верхніх відділів травного та дихального тракту.

Крім того, доктор медичних наук приділяв надзвичайну увагу своїй ролі у профілактиці когнітивного спаду та ризику деменції та хвороби Альцгеймера (АД) [57]. По-перше, деменція та зниження когнітивних функцій були пов’язані з різними судинними факторами ризику [58], і роль харчування, і особливо МД, широко вивчалась у цьому контексті [2]. Дійсно, багато дієтичних компонентів, таких як овочі, фрукти, бобові та злакові культури, протидіють окисному стресу і можуть сприяти сприятливому впливу на АТ. Отже, антиоксидантні сполуки, що містяться в деяких МДП (наприклад, поліфеноли, вітаміни С, Е, В12, фолат та каротиноїди), можуть протидіяти шкідливим ефектам окисного стресу при старінні мозку і, тим самим, зменшити ризик розвитку АД [59] . Таким чином, МД була обернено асоційована з маркерами окисного стресу [60] та перекисного окислення ліпідів [61]; протягом останніх кількох років деякі дослідження на популяціях Нью-Йорка та Чикаго виявили, що менший ризик розвитку АД може бути насправді пов'язаний з вищим прихильністю до МД [62,63].

Крім того, було продемонстровано, що у суб'єктів із високим рівнем прихильності до МД зниження інфарктів мозку на 40% та ризику ССЗ із летальним та не фатальним наслідком [58]. Оскільки поліфеноли та ненасичені ФА (UFA) чинять протизапальну дію на мозок [64], це призводить до того, що важливо уникати запальних та нейродегенеративних каскадів, що призводить до БА та клінічної деменції [65,66]. У дослідженні PREDIMED (prevención con dieta mediterránea) Valls-Pedret et al. [67], особи з високим ризиком серцево-судинних захворювань були зараховані та піддані дослідженню щодо дієтичного втручання. Результати показали, що деякі компоненти МД (тобто загальна оливкова олія, волоські горіхи та одна склянка вина), що володіють антиоксидантними властивостями або багаті поліфенолами, були незалежно пов’язані з кращою когнітивною функцією та високим вмістом ω-3 FA у плазмі [68 ]. Ці дані свідчать про те, що зв'язок між прихильністю МД та когнітивними функціями може бути опосередкована судинними факторами, а також несудинними біологічними механізмами, такими як окислювальний стрес, запалення та порушення обміну речовин [69], що підтверджує важливість МД у здоров'ї, старінні та спосіб життя [70].

Сучасні дієтичні звички засновані на споживанні обробленої та маніпульованої їжі, а також їжі, що споживається далеко від місця походження [93,94], на відміну від «старовинних» дієт, заснованих на продуктах, що споживаються та продаються на місцевому рівні, поблизу виробництва сайти [34,93,95]. Більше того, під час переходу від «старовинної» до сучасної дієти збільшилось споживання рафінованих злаків, цукру та насичених жирів, а також погіршення звичок у житті, перехід до осілого стану, ожиріння та споживання швидкої їжі [96,97 ]. Іншим поширеним порушенням, пов’язаним з дієтою, є алергічні захворювання (тобто астма, атопічна алергія). Здається, що МД пов’язана зі зменшенням астми; однак його наслідки різні і залежать від вікової категорії дітей (тобто новонароджених, немовлят, шкільного віку та підлітків) [98,99].

Крім того, дотримання доктора матері під час вагітності може захистити дітей від астми та алергії у грудному віці [100]. Деякі автори доводять, що грудне вигодовування, яке триває до чотирьох місяців життя, призводить до зниження рівня астми у грудному віці та позитивно впливає на респіраторні інфекції у дітей до шести років [101]. Більше того, також було показано, що діти, які годують груддю, захищені від ризику алергічних захворювань, навіть якщо це не відповідає дійсності, коли сімейна атопія вже існує [102]. Деякі продукти, такі як фрукти (наприклад, яблука, груші, цитрусові/ківі) [103], овочі (наприклад, помідори), незбиране молоко [104], горіхи [105], а також поживні речовини, багаті антиоксидантами, ω- 3 ПНЖК (наприклад, риб’ячий жир) [106] та флавоноїди [34,107] сприятливо впливають на астму або хрипи.

Однак географічні аспекти повинні бути враховані; більш високий рівень поширеності астми був зареєстрований у людей, які проживають в англомовних країнах, порівняно з людьми, що живуть у середземноморських країнах [100,108,109]. В даний час сувора адгезія матері під час вагітності та годування груддю є найкращою стратегією профілактики для уникнення розвитку алергії у дітей, які завтра будуть дорослими. Отже, ці профілактичні дії під час пренатального періоду є критичним етапом для модуляції імунної, дихальної та травної системи новонародженого, що може по-іншому впливати на все життя.

3. MD впливає на склад мікробіоти кишечника

Марлоу та ін. [144] провів пілотне дослідження з використанням С-реактивного білка (СРБ) [145] та аналізу мікроядер [146] як біомаркерів запалення та транскриптоміки мікробіоти кишечника, щоб перевірити здатність МД зменшувати запалення при хворобі Крона. З цією метою автори додали продукти, які попередні дослідження показали, що корисні для зменшення запалення, і видалили продукти, які виявились шкідливими для пацієнтів із хворобою Крона [147]. Результати показали, що споживання МД призвело до незначного зниження рівня біомаркерів запалення, також впливаючи на мікробіоти кишечника, збільшуючи скупчення бактерій і клостридій та зменшуючи популяцію протеобактерій та Bacillaceae [144].

4. Висновки та перспективи на майбутнє

Здоровий вплив лікаря на здоров'я дітей та профілактику захворювань передбачається лише на основі поточної думки та небагатьох наукових доказів. В даний час лише проект NU-AGE («Нові дієтичні стратегії, що враховують специфічні потреби літнього населення в здоровому старінні в Європі»), використовуючи методики оміки, має на меті пов’язати дієтичний ефект із клітинним запаленням у людей похилого віку [148]. Дотепер літератури, що стосується ролі лікаря в дитинстві, все ще бракує. З цієї причини наша пропозиція полягає у створенні спеціальної концептуальної бази та проекту проекту на основі системної біології для оцінки впливу МД на мікробіоти кишечника шляхом набору здорових молодих людей, згрупованих за трьома віковими стадіями: (i) 6–11 років, дитинство; (ii) 12-16 років, статеве дозрівання; та (iii) 17–21 рік, підлітковий вік.