Запальні захворювання кишечника та харчові добавки: для додавання палива у полум’я!

Рейчел Маріон-Летельє

1 блок INSERM 1073, Університет Нормандії, UNIROUEN, бульвар Гамбетта, 22, F-76183 Руан, Франція; [email protected] (А.А.); [email protected] (G.S.)

2 Інститут досліджень та інновацій у галузі біомедицини (IRIB), Університет Нормандії, UNIROUEN, F-76183 Руан, Франція

Асма Амаму

2 Інститут досліджень та інновацій у галузі біомедицини (IRIB), Університет Нормандії, UNIROUEN, F-76183 Руан, Франція

Гійом Савойє

2 Інститут досліджень та інновацій у галузі біомедицини (IRIB), Університет Нормандії, UNIROUEN, F-76183 Руан, Франція

3 Кафедра гастроентерології, Університетська лікарня Руана, 1 rue de Germont, F-76031 Руан, Франція

Субрата Гош

4 Інститут трансляційної медицини Бірмінгемського університету, Бірмінгем B15 2TT, Великобританія; moc.liamy@hsohgus

Анотація

1. Вступ

Найпоширенішими типами запальних захворювань кишечника (ВЗК) є хвороба Крона (CD) та виразковий коліт (UC). Етіологія ВЗК невідома, але ВЗК розвиваються у генетично схильних осіб у відповідь на фактори зовнішнього середовища та результат загострення імунної відповіді слизової на мікробіоти кишечника. ВЗК є супутніми умовами індустріальних суспільств [1]. Дійсно, поширеність ВЗК продовжує зростати в західних країнах, а нові індустріальні країни Азії, Близького Сходу, Африки та Південної Америки демонструють швидке зростання поширеності ВЗК [1].

Фактори навколишнього середовища повинні відігравати вирішальну роль у патогенезі ВЗК. Дієта вважається потенційним винуватцем, і ми раніше розглядали потенційний ефект конкретних поживних речовин при ВЗК [2]. У цьому дослідженні ми мали на меті зосередитись на іншому потенційному дієтичному винуватці: харчових добавках.

За останнє десятиліття споживання ультрапереробленої їжі (UPF) збільшилось, зокрема, в індустріальних суспільствах [3,4,5], а дослідження французької веб-групи NutriNet-Santé виявили зв'язок між споживанням UPF та хронічним хвороби, такі як вищий ризик раку [6]. На сьогодні UPF представляє важливу частину раціону французів: на UPF припадало 16% спожитої ваги їжі, що відповідає 33% загального споживання енергії [7]. Крім того, автори також повідомили про зв'язок між цими режимами харчування та вищим ризиком розвитку синдрому роздратованого кишечника (OR Q4 проти Q1 [95% ДІ]: 1,25 [1,12–1,39], p-тенденція, Рисунок 1). Трубки та ін. підрахували вміст NaCl у ряді доступних продуктів харчування у продуктових та ресторанах швидкого харчування, використовуючи базу даних SELF Nutrition, і вони повідомили, що ці продукти містять приблизно 4% мас./вмісту NaCl [13]. Підвищена концентрація NaCl з 10 до 80 мМ індукує запальну продукцію цитокінів, таку як IL (інтерлейкін) -23/IL-17 в нормальних мононуклеарних клітинах власної пластинки кишечника [14]. Дієта з високим вмістом солі (HSD) посилювала хімічно індукований коліт, тоді як фармакологічне інгібування p38/MAPK скасовувало його вплив на обох моделях [14]. Трубки та ін. продемонстрували шкідливий ефект HSD на численних моделях коліту, таких як IL-10 -/- або інфекційний коліт [13]. Цікаво, що Aguiar et al. повідомляли, що харчова сіль посилює коліт, але сама по собі може спровокувати запалення кишечника, збільшуючи проникність кишечника та гістологічну оцінку запалення [15]. Зовсім недавно було показано, що HSD також робить шкідливий вплив на мікробіоти кишечника, знижуючи рівень Lactobaccilus та вироблення коротколанцюгових жирних кислот [16].

Високосолена дієта сприяє запаленню кишечника. Дієта з високим вмістом солі призвела до вищої проникності кишечника та дисбіозу. Дієта з високим вмістом солі, індукована фосфорилюванням p38 MAPK та NFAT5 в активації мононуклеарних клітин пластинки власного шару з подальшою експресією експресії запальних цитокінів, таких як IL17, IL22 та TNFα.

Ці дослідження підняли потенційну роль дієтичної солі як екологічного пускового механізму для розвитку ВЗК шляхом створення шкідливого середовища, більш вразливого до запальних образів.

Дієтичний фосфат був менш вивчений, ніж харчова сіль. Тим не менше, дієтичний неорганічний фосфат у великій кількості міститься в обробленій їжі як харчовій добавці, зокрема в фаст-фудах та переробленому м'ясі. Споживання фосфатів у два-три рази вище [17]: 1655 мг/день для чоловіків та 1190 мг/день для жінок у США порівняно з дієтичним контрольним споживанням у дозі 700 мг/день у промислово розвинених країнах. Також було продемонстровано його шкідливий вплив на запалення кишечника. Сугіхара та ін. годували щурів Спраг-Доулі дієтою, що містила від 0,5% до 1,5% фосфату протягом 7 днів до індукції коліту [18]. Оскільки стандартна дієта для тварин містить приблизно 5000 мг/кг фосфату, тобто 0,5%, діапазон фосфатів від 0,5% до 1,5%, що використовується в дослідженні, імітує діапазон впливу людини від 1 до 3 разів від рекомендованого раціону. Харчовий фосфат посилює коліт, посилюючи втрату маси тіла за рахунок збільшення індексу активності захворювання та активації NF (ядерного фактора) -κB [18]. Автори дослідження також виявили посилення запальної реакції in vitro на 2 мМ фосфату в оброблених ліпосахаридами (LPS) клітинах RAW264 [18].

Наскільки нам відомо, лише одне дослідження повідомило клінічні дані щодо споживання солі та ВЗК [19]. У американській когорті з 194 711 жінок автори цього дослідження повідомили, що споживання в їжі калію (Ptrend = 0,005), але не натрію (Ptrend = 0,440) було обернено пов'язане з ризиком розвитку CD [19]. Автори не спостерігали жодної суттєвої взаємозв'язку як калію, так і натрію та харчового ризику UC [19].

4. Візьміть Гірке з Солодким

Третина хворих на ВЗК зазнала симптомів, подібних до синдрому роздратованого кишечника [39], і нещодавній мета-аналіз підтвердив, що обмеження дієтичних властивостей ферментованого олігосахариду, дисахариду, моносахариду та поліолу (FODMAP) зменшує функціональні шлунково-кишкові симптоми, такі як здуття живота [40]. У добровольців із здоровим здоров’ям механізми дієти з низьким вмістом FODMAP включали зменшення рівня біфідобактерій та зменшення дихання водню [41].

5. Покладіть педаль на метал

6. Додавати чи не додавати

Пероральний бісфенол А - це хімічна речовина, яка використовується у харчових упаковках. Пероральний бісфенол А у дозі, меншій за допустимий добовий прийом, зміг викликати кишкову гіперпроникність у щурів, і цей ефект відбувається залежно від дози [53]. При коліті, спричиненому тринітробензолсульфоновою кислотою (TNBS), перинатальне вплив дієтичного бісфенолу А збільшувало активність мієлопероксидази у щурів-самок, але не у самців щурів [53].

Дієтичний бісфенол А, спричинений вісцеральною гіперчутливістю у відповідь на колоректальну дистенсію [53]. Нещодавнє дослідження підкреслило вплив бісфенолу А на хімічно індукований коліт у мишей-яєчників, і автори продемонстрували, що вплив бісфенолу А призводить до погіршення коліту через метаболіти кишкової мікробіоти, такі як знижений рівень триптофану [54].

Термічна обробка їжі призводить до утворення сполук, таких як продукти реакції Майяра. Вплив цих продуктів реакції Майяра полегшує запальну реакцію [55] та дисбіоз на моделях коліту [56].

7. Дієти відторгнення

Дієти виключення зазвичай дотримуються пацієнти з ВЗК [57]. Ці дієти виключення мають погані або взагалі не мають наукового обґрунтування, але піддають пацієнтів з ВЗК дефіцитом харчування. Останні вказівки Європейського товариства клінічного харчування та метаболізму (ESPEN) щодо клінічного харчування хворих на ВЗК заявляли, що дієта при ВЗК не існує при активному захворюванні (сильний консенсус - згода 96%) [58]. Ми обмежимо наш розділ кількома дієтами виключення, які можуть пояснити деякі переваги обмеження впливу харчових добавок.

Ексклюзивне ентеральне харчування (EEN) рекомендується в якості першочергового лікування для індукції ремісії у дітей чи підлітків із CD [58], хоча EEN не рекомендується у дорослих пацієнтів. Механізми, що лежать в основі EEN, не повністю зрозумілі, але це може включати корекцію дисбіозу або підтримку кишкового бар'єру [59]. Механізми EEN можуть також передбачати відсутність певних шкідливих харчових компонентів, таких як вплив харчових добавок.

Існує також занепокоєння щодо присутності пестицидів у харчовому ланцюзі, хоча досі немає доказів зв’язку пестицидів із ВЗК [60]. Нещодавнє дослідження французької когорти NutriNet виявило, що частіше вживання органічної їжі знижує ризик розвитку раку [61].

Раніше ми вже згадували про вплив наночастинок на дисфункцію кишкового бар’єру на доклінічних моделях, і два клінічні випробування досліджували вплив дієти з низьким вмістом або без мікрочастинок на пацієнтів із ВЗК. Першим було дуже невелике дослідження на 20 хворих на КР, яке показало сприятливий ефект дієти з низьким вмістом або без мікрочастинок у хворих на клубову кістку клубової кишки, наприклад, зменшення споживання кортикостероїдів [62].

Друге дослідження включало 84 хворих на активний CD протягом 16 тижнів [63], і автори не виявили жодної переваги виключення мікрочастинок за індексом активності запальних захворювань, кальпротектином калу або проникністю кишечника [63]. Раніше ми повідомляли про вплив карагенану на кишковий бар’єр у доклінічних моделях. Невелике пілотне дослідження досліджувало вплив дієти без карагенану у 12 хворих на УК [32]. У трьох із десяти пацієнтів з UC, які дотримувались дієти без карагенану протягом 12 місяців, спостерігався рецидив, у порівнянні з трьома з п'яти пацієнтів контрольної групи (RR (Відносний ризик) 0,50, 95% ДІ 0,15-1,64), але це може бути важко дійти висновку, що потенційно сприятливі ефекти є через дуже малий обсяг дослідження.

Дієти без лактози часто зустрічаються у хворих на ВЗК. У невеликому недавньому дослідженні, проведеному на 78 хворих на ВЗК з Ісландії, 60% (47 пацієнтів) повідомили, що обмежують споживання молочних продуктів або навіть виключають його, але лише вісім із них вживають добавки кальцію [64]. Дефіцит набутої лактази часто повідомляється у хворих на КР, зокрема на проксимальних КР. У клінічному дослідженні 77 пацієнтів з UC, опублікованому в 1965 році, дієти без молока мали переваги лише для одного з п'яти пацієнтів [65] і не виправдовували дієти з обмеженим вмістом молочних продуктів у всіх пацієнтів із ВЗК. У 29 педіатричних пацієнтів з УК виключення білків коров’ячого молока не впливало на індукцію та/або підтримку ремісії [66].

Палеолітична дієта - це ще одна дієта відсторонення без наукового обґрунтування. Її принципи полягають у тому, що наша шлунково-кишкова система не еволюціонувала поряд із нашим модернізованим харчуванням і може пояснити численні запальні захворювання. Ця дієта виключає багато харчових продуктів, таких як ультра-оброблена їжа або крупи, і обмежується диким м’ясом та не злаковим рослинним раціоном. Наскільки нам відомо, єдиними опублікованими даними про палео-дієту та ВЗК є угорський випадок про непостійність пацієнта підліткового КР до лікування. У цього пацієнта з КР була клінічна ремісія через 2 тижні на палео-дієті, і вона все ще перебувала в стадії ремісії через 15 місяців [67]. Екстраполяція з унікального дослідження контролю випадків не дозволяється, і виключення такої кількості продуктів харчування може бути пов'язане з численними харчовими дефіцитами.

У третини хворих на ВЗК спостерігались IBS-подібні симптоми, і часткове виключення деяких ферментованих компонентів може бути пов'язане з перевагами функціональних симптомів. Наприклад, у невеликому дослідженні з 16 хворими на КР у стадії ремісії сувора дієта виключення пшениці та молочних продуктів протягом 2 тижнів суттєво знизила такі функціональні симптоми, як біль у животі [68]. У проспективному дослідженні 89 пацієнтів із ВЗК у стадії ремісії, дієта з низьким вмістом FODMAP протягом 6 тижнів зменшувала симптоми, подібні до СРК, водночас підвищуючи якість життя пацієнтів [69].

Дієта виключення не рекомендується і може піддавати пацієнтів численним харчовим дефіцитам. Крім того, часто спостерігаються фактори співзаснування, що призводять до невиправданого виключення з їжі. Нещодавно подвійне сліпе клінічне дослідження виявило, що склад фруктану, замість глютену, викликає функціональні симптоми у пацієнтів із чутливістю до глютену, що не повідомляють про целіакію [69]. Раніше повідомлялося про подібні результати щодо непереносимості лактози [70]. Уникнення деяких продуктів харчування було визначено фактором ризику недоїдання у хворих на ВЗК в іспанській когорті [71]. Зазначимо, недоїдання збільшило подальші ускладнення, такі як більш високі показники хірургічного втручання та госпіталізації, а недоїдання пов’язане зі зміною якості життя пацієнтів із ВЗК [11,72]. Крім того, дієти з відторгненням можуть обмежити спілкування та вечерю, оскільки, як повідомляється, багато пацієнтів із ВЗК відмовлялися від вечері, оскільки це не відповідало б їх дієті, що відмовляла [11]. Виключення молочних продуктів, таких як безлактозна дієта або палео-дієта, може збільшити ризик остеопорозу у хворих на ВЗК, тоді як безглютенові дієти пов'язані зі зменшенням різноманітності мікробіоти.

8. Висновки

Дієта є модифікованим фактором екологічного ризику, і харчові добавки можуть виступати потенціаторами захворювання. Дієта є найважливішим моментом для пацієнтів із ВЗК, і дієти з відторгнення, здається, пропонують альтернативу, що дозволяє відносно контролювати розвиток захворювання. Тим не менше, останні рекомендації ESPEN не рекомендували будь-якої дієти виключення для індукції або підтримки ремісії у хворих на ВЗК, але рекомендували хворим на ВЗК проходити консультації дієтолога, щоб уникнути недоїдання. Крім того, нещодавно повідомлялося, що хворі на ВЗК у стадії ремісії мають незбалансований дієтичний профіль необхідних поживних речовин [73]. Замість дієт для виключення, їжа, виготовлена самостійно, може бути пріоритетною, щоб зменшити кількість харчових добавок і дозволити пацієнтам контролювати вплив багатьох прихованих інгредієнтів, таких як додавання солі або цукру. Домашня їжа вже рекомендована в останніх рекомендаціях щодо харчових продуктів у Франції, і, на відміну від дієти, що виключає, приготування їжі може представляти собою вид доброзичливого часу, що дозволяє покращити якість життя за умови посиленої соціалізації. Крім того, ожиріння все частіше трапляється у пацієнтів із ВЗК [74], а приготування їжі з нуля може бути пов'язане зі зниженням ризику ожиріння [75] або зменшенням кількості дієтичної енергії з ультрапереробленої їжі [76].

Скорочення

AIEC	Адгезивно-інвазивна кишкова паличка
CD	Хвороба Крона
CMC	карбоксиметилцелюлоза
EEN	ексклюзивне ентеральне харчування
ЕСПЕН	Європейське товариство клінічного харчування та метаболізму
FODMAP	ферментований олігосахарид, моносахарид дисахариду та поліол
HSD	Високосолена дієта
ВЗК	запальні захворювання кишечника
LPS	ліпосахарид
NFAT5	ядерний фактор активованих Т-клітин 5
НЛРП	NOD-подібний рецептор пірину
P80	полісорбат-80
SCFA	коротколанцюгова жирна кислота
СМАД	маленькі матері проти декапентаплегіки
TNBS	тринітробензолсульфокислота
TiO2	діоксид титану
UC	виразковий коліт
UPF	ультра оброблена їжа

Фінансування

Це дослідження не отримало зовнішнього фінансування.