Принадлежности Ветерани по въпросите на здравеопазването в долината на Тенеси, Нешвил, Тенеси, Съединени американски щати, Катедра по медицина, Отдел по гастроентерология, хепатология и хранене, Университетски медицински център Вандербилт, Нешвил, Тенеси, Съединени щати

серумните

Принадлежности Ветерани по въпросите на здравеопазването в долината на Тенеси, Нешвил, Тенеси, Съединени американски щати, Катедра по медицина, Отдел по гастроентерология, хепатология и хранене, Медицински център на Университета Вандербилт, Нешвил, Тенеси, Съединени щати

Отделение по медицина, Отдел по гастроентерология, хепатология и хранене, Университетски медицински център Вандербилт, Нешвил, Тенеси, Съединени американски щати

Отделение по медицина, Отдел по гастроентерология, хепатология и хранене, Университетски медицински център Vanderbilt, Нешвил, Тенеси, Съединени американски щати

Медицински отдел, Медицински център на университета Вандербилт, Нашвил, Тенеси, Съединени американски щати

Отдел по биостатистика, Университетски медицински център Вандербилт, Нашвил, Тенеси, Съединени американски щати

Медицински отдел, Отдел по гастроентерология, хепатология и хранене, Университетски медицински център Вандербилт, Нешвил, Тенеси, САЩ, Университет на Централна Флорида, Медицински колеж, Орландо, Флорида, Съединени американски щати

Отделение по медицина, Отдел по гастроентерология, хепатология и хранене, Университетски медицински център Вандербилт, Нешвил, Тенеси, Съединени американски щати

Отделение по медицина, Отдел по гастроентерология, хепатология и хранене, Университетски медицински център Вандербилт, Нешвил, Тенеси, Съединени американски щати

Authors ‡ Тези автори са съвместни старши автори по тази работа.

Принадлежности Ветерани по въпросите на здравеопазването в долината на Тенеси, Нешвил, Тенеси, Съединени американски щати, Катедра по медицина, Отдел по гастроентерология, хепатология и хранене, Университетски медицински център Вандербилт, Нешвил, Тенеси, Съединени щати, Катедра по патология, микробиология, и имунология, Университетски медицински център Вандербилт, Нашвил, Тенеси, Съединени американски щати, Катедра по биология на рака, Медицински център на Университета Вандербилт, Нешвил, Тенеси, Съединени американски щати

Authors ‡ Тези автори са съвместни старши автори по тази работа.

Принадлежности Ветерани по въпросите на здравеопазването в долината на Тенеси, Нешвил, Тенеси, Съединени американски щати, Катедра по медицина, Отдел по гастроентерология, хепатология и хранене, Медицински център на Университета Вандербилт, Нешвил, Тенеси, Съединени щати

  • Зора М. Визе,
  • Сара Н. Хорст,
  • Каролайн Т. Браун,
  • Маргарет М. Алламан,
  • Малъри Е. Ходжис,
  • Джеймс С. Клане,
  • Дженифър П. Друс,
  • Зората Б. Больо,
  • Дейвид А. Шварц,
  • Кийт Т. Уилсън

Фигури

Резюме

Предистория и цели

Язвеният колит (UC) е свързан с повишен хранителен прием на мазнини и n-6 полиненаситени мастни киселини (PUFA). Модифицирането на метаболизма на мазнините може да промени възпалението и тежестта на заболяването. Нашата цел беше да оценим разликите в диетичните и серумните нива на мастните киселини между субектите в контрола и UC и асоциациите с активността на заболяването и възпалителните цитокини.

Методи

Хранителни анамнези, проби от серум и тъкан на дебелото черво са били събрани за първи път от 137 пациенти с UC и 38 контроли. Бяха оценени както хистологичното увреждане, така и индексът на активността на болестта на Майо. Серумните и тъканните цитокини се измерват чрез Luminex анализ. Серумните мастни киселини се получават чрез газова хроматография.

Резултати

Субектите с UC са увеличили общия прием на мазнини и олеинова киселина (OA), но са намалили приема на арахидонова киселина (AA) спрямо контролите. В серума имаше по-малко проценти наситени мастни киселини (SFA) и AA, с по-високи мононенаситени мастни киселини (MUFA), линолова киселина, OA, ейкозапентаенова киселина (EPA) и докозапентаенова киселина (DPA) в UC. Нивата на тъканните цитокини са пряко корелирани със SFA и обратно корелирани с PUFA, EPA и DPA при пациенти с UC, но не и контролни. Терапията с 5-аминосалицилова киселина притъпи тези асоциации.

Заключения

В обобщение открихме разлики в серумните мастни киселини при пациенти с UC, които корелират с провъзпалителните тъканни цитокини. Предлагаме, че мастните киселини могат да повлияят на производството на цитокини и по този начин да бъдат имуномодулиращи в UC.

Цитат: Wiese DM, Horst SN, Brown CT, Allaman MM, Hodges ME, Slaughter JC, et al. (2016) Серумните мастни киселини са свързани с възпалителни цитокини при улцерозен колит. PLoS ONE 11 (5): e0156387. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0156387

Редактор: Fabio Cominelli, CWRU/UH Институт за здравето на храносмилателната система, САЩ

Получено: 22 декември 2015 г .; Прието: 15 май 2016 г .; Публикувано: 26 май 2016 г.

Това е статия с отворен достъп, без никакви авторски права, и може да бъде възпроизвеждана, разпространявана, предавана, модифицирана, надграждана или използвана по друг начин от всеки за каквато и да е законна цел. Произведението е предоставено на базата на Creative Commons CC0, посветена на публичното достояние.

Наличност на данни: Всички релевантни данни се намират в хартията и нейните поддържащи информационни файлове.

Финансиране: Тази работа беше подкрепена от Националните здравни институти: R01AT004821, 3R01AT004821-02S1 до KTW, 5T32DK007673 до LAC, P30DK058404 (Център за изследване на храносмилателната болест на Вандербилт), UL1TR000445 (Vanderbilt CTSA.), DK20593 (Анализ на хормонален анализ и анализ на хормонален диабет. и Учебен център); Департамент по въпросите на ветераните 1IK2BX002126-01 към LAC; и награда за развитие на учените от Вандербилт за LAC. Допълнителна подкрепа беше предоставена от фондацията на Томас Фрист-старши на KTW. Финансистите не са играли роля в дизайна на проучването, събирането и анализа на данни, решението за публикуване или подготовката на ръкописа.

Конкуриращи се интереси: DAS има споразумения за консултации с Abbvie, UCB, Janssen, Takeda и Tigenix и в момента получава безвъзмездни средства от Abbvie и UCB. Тези споразумения и безвъзмездни средства обаче нямат връзка с настоящото изследване. KTW има сключено консултантско споразумение с Immune Pharmaceuticals. Това споразумение обаче няма връзка с настоящото изследване и вече не е активно. Останалите автори заявяват, че нямат конфликт на интереси. Това не променя придържането на авторите към политиките PLOS ONE за споделяне на данни и материали.

Въведение

Язвеният колит (UC), подтип на възпалително заболяване на червата (IBD), е ограничен до лигавичния слой на дебелото черво и ректума. Смята се, че UC патогенезата включва антигенна стимулация от ентерични бактерии, гъбички или вируси при генетично податливи индивиди, водещи до дисрегулирано хронично възпалително състояние [1, 2]. В UC е показана промяна както в хуморалния имунитет (чрез IgG1 и IgG3), така и в клетъчния имунитет (Т-клетъчно медииран и вроден имунитет) [3, 4]. Това възпалително състояние се характеризира с повишени ейкозаноиди като простагландин Е2 и левкотриен В4 [5-8], които се получават от метаболизма на полиненаситени мастни киселини (PUFA) и се редуцират от 5-аминосалицилова киселина (5-ASA) агенти, които са основен компонент на лечението с UC [7, 9].

Механизмът, по който мастните киселини влияят на IBD, не е напълно изяснен, но се предполага, че n-6 PUFA стимулира провъзпалителните цитокини чрез метаболизма на АА [19, 20]. В допълнение, n-3 PUFA имат противовъзпалителни свойства, включително изместване на АА от клетъчната мембрана с получени намалени производни, променена течливост на клетъчната мембрана и способност за свързване с протеини и инхибиране на NF-кВ и неговите ядрени цели [21]. Неотдавнашно проучване идентифицира специфични метаболити на АА (простагландини Е2 и D2, тромбоксан В2 и продукти на хидропероксиеикозатетраеновата киселина (HETE)) като повишени в UC тъканите на дебелото черво и предсказващи възпаление на дебелото черво [22].

Предишни изследвания в нашата UH кохорта идентифицираха повишения в серумния еотаксин-1 и G-CSF, както и в тъканния еотаксин-1, G-CSF, IP-10, IL-6, TNF-α, IL-17, MCP-1, MIP -1α, MIP-1β, IL-1α, IL-1β, IL-1RA и IL-8 при пациенти с UC [23]. Тези различия са по-значими при активното UC и в случая на еотаксин-1 продължават да съществуват на всички нива на активност на заболяването. Настоящото ни проучване има за цел: 1) да изследва диетичния прием на мастни киселини и моделите на състава на мастните киселини в серума в UC и контролните субекти и да установи дали тези модели са свързани с активността на заболяването; и 2) да определим дали има връзка на състава на серумните мастни киселини със серумните и тъканните възпалителни маркери, свързани с активен UC, които предварително идентифицирахме в нашата кохорта.

Материали и методи

Етични съображения

Протоколът за изследване е одобрен от Институционалния съвет за преглед на университета Вандербилт. Получено е писмено информирано съгласие от всички субекти за: анализи на демографски данни, медицински и диетични анамнези, както и серумни и тъканни биопсии, получени при колоноскопия. Тези проучвания са регистрирани в клинични изпитвания.gov като „Ефекти на L-аргинин при колит и рак на дебелото черво“, идентификатор NCT01091558.

Пациенти

Взети са проби от предварително събрана кохорта от контролни и UC субекти [23]. Субектите са били наети в клиниката за IBD или отделението за ендоскопия в медицинския център на Университета Вандербилт преди амбулаторна колоноскопия за скрининг на колоректален рак, оценка за възможни IBD или наблюдение на UC между септември 2009 и септември 2011 г. Всички субекти са преминали през нощта бързо и са получили полиетилен гликол електролитен разтвор за подготовка на червата преди колоноскопия. Както е описано [23], всички субекти се съгласиха да вземат серум, както и тъканни биопсии за изследователски цели в четири сегмента на дебелото черво (възходящ, напречен, низходящ и ректум) по време на колоноскопията. Изследваните серумни и тъканни биопсии бяха бързо замразени със сух лед и след това се съхраняват при -80 ° C.

Наблюдателните биопсии от пациенти с UC бяха прегледани от Университетския отдел по патология на Университета Вандербилт и класифицирани като: нормална, неподвижна, лека, умерена или тежка активност. Индексът на активност на болестта на Майо (DAI) е определен за субектите с UC по време на колоноскопия със стандартни мерки (скала 0-12) [9, 23]. Ендоскопската тежест и глобалната оценка на лекаря за DAI се определят от специалисти по IBD (DAS; DBB; SNH), както следва: нормално, леко заболяване (еритем, намален съдов модел, лека ронливост), умерено заболяване (изразена еритема, липса на съдов модел, ронливост, ерозии) или тежко заболяване (спонтанно кървене, улцерация). Пациентите, които са били бременни, са имали известни нарушения на коагулопатията или кървенето, известни бъбречни или чернодробни увреждания, преди трансплантация на органи или не са могли да дадат информирано съгласие. Описани са допълнителни подробности относно включването и изключването [23].

Диетичен прием

Използвахме средно 3 различни 24-часови интервюта за изземване на диета, за да оценим хранителния прием. Обучен координатор на изследвания интервюира пациентите три пъти, за да получи отделни 24-часови истории на приема на диети, използвайки софтуера Nutrient Data System for Research (U. of MN) [24]. Първото интервю е направено в рамките на 1 седмица от изследваната колоноскопия, но не включва деня или преди колоноскопията, тъй като гладуването и подготовката за колоноскопия биха повлияли на приема на храна. Второто и третото интервю бяха завършени въз основа на наличността на пациентите и ние се опитахме да вземем проби както през делничните, така и през почивните дни. Средният дневен прием на хранителни вещества се изчислява въз основа на набора от интервюта на всеки пациент и се използва за анализ. Диетичният прием на мазнини е анализиран като абсолютното количество в грамове, както и процент от общия прием на килокалории.

Серумни мастни киселини

Серумни и тъканни цитокини

Нашите методи за измерване на серум и тъканни цитокини са описани подробно [23]. Накратко, пробите бяха оценени с помощта на технологията Luminex с Milliplex MAP (Millipore, Billerica, MA) мултиплексни комплекти за откриване на антитела на базата на магнитни топчета, съгласно протоколите на производителя. Тъканите се лизират в радиоимунопреципитационен анализ (RIPA) буфер с хаван и ротационен хомогенизатор от тип пестик и се анализират на FLEXMAP 3D машина. Концентрацията на белтък в тъканния лизат се измерва, използвайки метода на бицинхонинова киселина (BCA).

Статистически анализ

Данните са изразени като средно ± SD или число (%). Извършено е по-голямо тестване на всички данни, използвайки метода на Grubbs, наричан още метод за екстремно изследване с отклонение [27]. За 2 групови сравнения беше завършен несдвоен U-тест на Mann-Whitney [28]. Данните с повече от 2 групи бяха анализирани с тест на Kruskal-Wallis и ако P 2 тест. Корелациите се определят с помощта на ранговата корелация на Spearman и се представят с коефициента на корелация и стойността на P. Използвахме логистична регресия, за да оценим връзката между състоянието на UC (спрямо контрола) и увеличението на 1 стандартно отклонение във всяка мастна киселина, както некоригирано, така и коригирано за възраст, ИТМ или пол [29]. Изчислихме отделни модели за всяка от променливите за корекция поради ограничения брой събития [30]. 10% промяна в нечетните съотношения на мастната киселина (сравнение, коригирано до некоригирано) се счита за доказателство за объркване. Резултатите от логистичната регресия се обобщават, като се използва съотношението на шансовете (OR) с 95% доверителен интервал (95% CI). Когато бяха извършени множество сравнения за асоциации с тъканни цитокини, ние разгледахме P Таблица 1. Характеристики на пациента.

Диетичен прием

Като цяло 72,6% от субектите са завършили оценката на хранителния прием; степента на отговор не се различава сред подгрупите (Таблица 1). Базовите характеристики сред субектите, които са извършили или не са завършили диетичната оценка, не са различни (данните не са показани). Средният брой дни между събирането на серума и завършването на всички интервюта за изземване с диета е бил 33, със стандартно отклонение от 35,1 дни. Общият хранителен прием на мазнини и проценти мазнини е по-висок при пациентите с UC спрямо контролите (Таблица 2). Приемът на общо килокалории, SFA, мононенаситени мастни киселини (MUFA) и PUFA е умерено увеличен при пациентите с UC, но не достига статистическа значимост. Приемът на АА и олеинова киселина (ОА) е значително по-висок при пациенти с UC (Таблица 2). Приемът на мастни киселини не е свързан с активността на заболяването по хистология или DAI (данните не са показани). ИТМ не е свързан с общия енергиен прием (контрол, P = 0,547; UC, P = 0,521) или приема на мазнини (контрол, P = 0,859; UC, P = 0,156). Наблюдава се тенденция към по-нисък прием на мазнини при пациенти с UC на стероидна терапия (64,45 ± 23,07 g/ден на стероиди срещу 54,38 ± 26,25 g/ден не на стероиди; P = 0,077), но няма други връзки с приема на мазнини и употребата на лекарства наблюдаваното.