Таканори Канай

Отдел по гастроентерология и хепатология, Катедра по вътрешни болести, Медицински факултет на университета Кейо, Токио, Япония.

Кацуйоши Мацуока

Отдел по гастроентерология и хепатология, Катедра по вътрешни болести, Медицински факултет на университета Кейо, Токио, Япония.

Макото Наганума

Отделение по гастроентерология и хепатология, Катедра по вътрешни болести, Медицинско училище Keio University, Токио, Япония.

Ацуши Хаяши

Отделение по гастроентерология и хепатология, Катедра по вътрешни болести, Медицинско училище Keio University, Токио, Япония.

Tadakazu Hisamatsu

Отдел по гастроентерология и хепатология, Катедра по вътрешни болести, Медицински факултет на университета Кейо, Токио, Япония.

Резюме

Честотата и разпространението на възпалителни заболявания на червата (IBD), включително улцерозен колит и болест на Crohn, бързо се увеличават в западните страни и в развитите азиатски страни. Въпреки че биологичните агенти, насочени към имунната система, са били ефективни при пациенти с IBD, прекратяването на лечението води до рецидив при по-голямата част от пациентите, което предполага, че присъщата имунна дисрегулация е ефект, а не причина за IBD. Драматичните промени в околната среда, които водят до нерегулиран състав на чревната микробиота или дисбиоза, могат да бъдат свързани с основните причини за IBD. Понастоящем Япония е модернизирала системите за водоснабдяване и канализация, както и диетичните навици и прекомерната употреба на антибиотици, които са подобни на такива характеристики в развитите западни страни. Целта на тази прегледна статия беше да опише връзката на диетата, особено японската храна и микробиотата, с IBD.

ВЪВЕДЕНИЕ

В Япония понастоящем приблизително 140 000 пациенти с улцерозен колит (UC) и 40 000 с болест на Crohn (CD) са регистрирани от японското министерство на здравеопазването, труда и социалните грижи [1]. Тъй като разходите за здравеопазване при възпалителни заболявания на червата (IBD), включително UC и CD, на регистрираните пациенти обикновено се покриват от правителството, повечето пациенти доброволно се присъединяват към регистъра. Регистрацията обаче не е задължителна и някои пациенти с лека до умерена IBD могат да откажат да се регистрират поради опасения относно поверителността. Следователно реалният брой пациенти с IBD в Япония може да бъде с 20% до 40% по-висок от броя в регистъра. Честотата на IBD в Япония я нарежда като страна с ниска до умерена честота [2,3,4], въпреки че честотата и разпространението бързо нарастват [1].

Напредъкът в технологията за генно секвениране от следващо поколение доведе до идентифицирането на над 160 гена за чувствителност, свързани с IBD, през последните 10 години [5]. Тези гени за податливост обаче е малко вероятно да бъдат основната причина за IBD в Азия, тъй като през последните 30 години броят на пациентите с IBD в Япония се е увеличил 100 пъти. По-вероятно е драматичните промени в японската социална среда, особено диетичните навици, които водят до нездравословен състав на микробиота, известен като дисбиоза, са основните причини за IBD [6,7,8,9,10,11,12,13, 14,15]. Понастоящем Япония има модернизирани системи за водоснабдяване и канализация, заедно с хранителните навици и прекомерната употреба на антибиотици [16], които са подобни на тези в развитите западни страни (фиг. 1). Всъщност жителите на Токио могат да живеят в среда с абсолютно същите хранителни и хигиенни условия като в Ню Йорк.

червата

Драматични промени в начина на живот в Япония. Съвременният начин на живот, включително режим на доставка, хигиенна среда, употреба на антибиотици, храна, упражнения и стрес, може да предизвика дисбиоза, която изглежда е предразположен състав на микробиотата.

БЪРЗИ ПРОМЕНИ НА НАВИКА В ДИЕТА В ЯПОНИЯ

СЪОТВЕТСТВИЕ МЕЖДУ ДИЕТА И МИКРОБИОТА

Полето микробиота/микробиом е описано в много скорошни статии за преглед [17,18,19,20,21,22,23]. Наличието на секвенции от следващо поколение е оказало най-голямо влияние върху това поле, тъй като то може да се използва за секвениране на множество бактериални ДНК последователности едновременно, като се използва метод с изстрел [24,25,26,27,28,29]. Всяко човешко същество съдържа 100 трилиона бактерии, съставени от над 200 вида с 50 пъти повече гени в човешкия геном [28,29]. Смята се, че дисбиозата и загубата на разнообразие от микробиоми водят до много видове заболявания и състояния на заболяването. Те включват не само чревни имунни заболявания (напр. IBD) [9,10,30] и функционални заболявания (напр. Синдром на раздразнените черва) [31,32], но и извън чревни заболявания като затлъстяване, артериосклероза, алергия и аутистични разстройства [ 33,34,35,36,37]. Честотата на всички тези заболявания се увеличава в развитите западни и азиатски страни, независимо дали те са Т помощник (Th) 1- или Th2-медиирани заболявания.

Организмите, съставляващи здравословен състав на микробиота или нормабиоза, остават неясни за хората или животните. Освен това не е ясно дали нормабиозата е подобна при здрави индивиди и между хората от Запада и Азия. Наблюдават се обаче поразителни разлики в състава на микробиотата не само между болните (напр. IBD) и здравите индивиди, но и между различните болни индивиди. Например, съставът на микробиота при здрави африкански деца от Буркина Фасо, страна с ниска честота на IBD, включва по-големи количества Prevotella, по-голямо микробно разнообразие и по-високи нива на късоверижни мастни киселини (SCFA), отколкото микробиотата на здрави Европейски деца от Италия, страна с висока честота на ВБИ [38]. Подобни резултати бяха наблюдавани, когато микробиотата на здрави индивиди от Южна Америка и Южна Азия беше сравнена с микробиотата на здрави индивиди от индустриализирана страна като САЩ [39].

БЕДНИ ДОКАЗАТЕЛСТВА НА СПЕЦИФИЧНИ ДИЕТИЧНИ КОМПОНЕНТИ В ЕТИОЛОГИЯТА на ВБИ

Драматични промени в диетичните компоненти, включително повишена захар/рафинирани въглехидрати и животински мазнини/протеини и намаляване на диетичните фибри (пребиотици, ферментируеми олигозахариди), плодове/зеленчуци и ферментирали продукти, съдържащи пробиотици, са предложени като основни етиологични фактори в развитието на както UC, така и CD [40,41]. Освен това хигиенната среда в индустриалните страни може да бъде тясно свързана с по-ниска вероятност за контакт с ферментирали бактерии, които могат да бъдат идентични с пробиотиците [42]. Изненадващо обаче има малко доказателства, показващи, че специфичните диетични компоненти са рискови фактори за развитието на UC и CD [43,44,45]. Въпреки това може да е трудно или невъзможно да се определят истинските причини за IBD, тъй като някои хора могат да консумират както западни закуски, така и японски храни. Въпреки това много изследователи и клиницисти твърдо вярват, че настоящите хранителни навици, с високо съдържание на мазнини/ниско съдържание на фибри и по-малко фибри/пробиотици, могат да бъдат подобрени чрез връщане към диетите, консумирани през ерата преди модернизацията.

ТВЪРДИ ДОКАЗАТЕЛСТВА НА СПЕЦИФИЧНИ ДИЕТИЧНИ КОМПОНЕНТИ В ЕТИОЛОГИЯТА НА ИББ ПРИ ЖИВОТНИ

Резултатите от модели на болести по животните предоставят по-ясни доказателства за участието на специфични диетични компоненти в етиологията на IBD [46,47]. Прякото превеждане на резултатите от животни в човешките заболявания обаче е проблематично. Например, мишки без колит, съчетани с колитични мишки, развиват подобен колит с преминаване към дисбиоза [48], докато мишки без микроби, трансплантирани с изпражнения на затлъстели мишки, стават затлъстели, а тези, трансплантирани с изпражнения на постни мишки, стават слаби [49].

Гнотобиотична система. (А) Гнотобиотичен изолатор. Един изолатор без микроби може да бъде инсталиран в четири до шест малки клетки, всяка от които съдържа четири до пет мишки. Всяка единица може да съдържа осем до 12 изолатора, заемащи пространство от приблизително 30 m2, което изисква един специфичен техник. (Б) Тъй като над 200 микробиоти се намират в дебелото черво на всяка здрава мишка, точната роля на специфичните бактерии може да бъде оценена с помощта на гнотобиотична система. SPF, без патогени.

Механизмът, чрез който диетата с високо съдържание на мазнини се свързва с появата на IBD, остава неизвестен. Честотата на колит е била значително увеличена при мишки с дефицит на IL-10 с млечна мазнина, но не и при нормални мишки или мишки с дефицит на IL-10, хранени с полиненаситени мазнини, като Bilophila wadsworthi се наблюдава в изпражненията на мишки, хранени с млечни мазнини, индикираща дисбиоза [56]. Това откритие беше ясно свързано с конюгацията на таурин на чернодробните жлъчни киселини от B. wadsworthi, с преки доказателства, показващи, че мишките с дефицит на IL-10, хранени с диета с ниско съдържание на мазнини, съдържаща таурохолова киселина, но не и гликохолова киселина, развиват колит. Тази статия беше първата демонстрация, че специфична диета в западен стил, съдържаща големи количества определени наситени мазнини, засилва развитието на колит при мишки чрез специфична молекула, таурохолова киселина.

ЯПОНСКИ И КОРЕЙСКИ ХРАНИ СЕ ПРЕПОРЪЧВАТ НА ПАЦИЕНТИ НА IBD

Пребиотични доказателства

Пробиотични доказателства

Приемът на храни, съдържащи ферментирали пробиотици, е намалял в Япония. Традиционно японците ядат ферментирали храни, като ферментирали мариновани зеленчуци, ферментирала фасулова паста, ферментирали рибни суши, ферментирали рибни суши и натто. Ферментацията първоначално се е използвала за запазване на храни и защита срещу гнилостни бактерии, като патобионти, преди широкото разпространение на електрически хладилници около 1963 г. Съвременните японци могат да избягват да ядат ферментирали храни поради силната им миризма. Всъщност съвременните японци, особено по-младите индивиди, предпочитат леката кимчи, която може да се приготви за една нощ, а не киселата кимчи, която изисква няколко месеца, за да ферментира и да произведе изобилни пробиотици (Lactobacillus) и SCFA. Освен това младите японски индивиди не обичат да ядат Kusaya, вид дълбоко ферментирала риба, подобна на Hongeohoe в Корея, и двете от които имат мощни миризми.

ЗАКЛЮЧЕНИЯ

Рандомизирани контролирани проучвания показаха доказателства за ефективността на трансплантацията на фекална микробиота (FMT) при пациенти с повтаряща се инфекция с Clostridium difficile (CDI) [58], а няколко казуса показват ползата от FMT за пациенти с IBD [58,59,60 ]. FMT може да нормализира дисбиозата при пациенти с IBD, но стратегията, използвана при пациенти с повтарящи се CDI, може да се наложи да бъде модифицирана за пациенти с IBD. Въпреки че честотата на ВБИ в развитите азиатски страни бързо нараства, нараства и честотата в развитите западни страни. Азиатските общества са на кръстопът между западен стил и традиционна диета с високо съдържание на фибри, ниско съдържание на мазнини и ферментатор. Клиницистите трябва да насърчават тези традиционни храни за насърчаване на общественото благосъстояние.

Благодарности

Благодарим на А. Хаяши от Медицинското училище в Университета Кейо за критичните коментари.