Жан Робърт Рапин

I Факултет по фармация, Университет в Бургундия - Дижон, Франция

връзки

III Асоциация REMEDES - Орлиенас, Франция

Никола Вирнерспергер

II INSERM - Вилербан, Франция

III Асоциация REMEDES - Орлиенас, Франция

Резюме

Повишената чревна пропускливост е вероятна причина за различни патологии, като алергии и метаболитни или дори сърдечно-съдови нарушения. Чревната пропускливост се открива в много тежки клинични ситуации и при често срещани заболявания като синдром на раздразнените черва. При тези условия вещества, които обикновено не са в състояние да преминат епителната бариера, получават достъп до системната циркулация. За да илюстрираме потенциалната вредност на спуканите черва, представяме аргумент, базиран на примери, свързани с протеиново или липидно гликиране, предизвикано от съвременната обработка на храни. Повишената чревна пропускливост трябва до голяма степен да се подобри чрез добавяне на диетични съединения като глутамин или куркумин, които и двете имат механистичния потенциал да инхибират възпалението и оксидативния стрес, свързани със стегнатото отваряне на кръстовището. Този кратък преглед има за цел да повиши осведомеността на лекарите за тази често срещана, макар и до голяма степен неразпозната патология, която може лесно да бъде предотвратена или подобрена чрез прости хранителни промени.

ВЪВЕДЕНИЕ

Чревната стена представлява първа линия, много ефективна бариера за много потенциално вредни хранителни или бактериални вещества. 1 Повишената чревна пропускливост (IP) е често срещан проблем, установен при няколко заболявания, които пряко засягат червата, включително често срещани състояния като болест на раздразнените черва (IBD) и по-тежки заболявания като болестта на Crohn, целиакия 2, 3 и други патологии. 4 Следователно е възможно да се каже, че вещества, които обикновено не преминават или само леко преминават чревната стена, могат да упражняват патологични ефекти при такива болестни обстоятелства.

Хранителните алергии 5, 6 и метаболитният синдром са често срещани оплаквания в ежедневната обща практика и отчетените увеличения в разпространението на тези нарушения могат да бъдат свързани с необичайното преминаване на елементите в общото кръвообращение. Настоящата статия ще покаже подкрепящи доказателства за тази хипотеза и ще предположи, че естествените инхибитори на IP, като глутамин, могат да бъдат полезни за тези заболявания. Тук обаче няма да бъдат разгледани тежките клинични състояния. Ще бъде обсъдена ролята на диетата в модулирането на ИС. 7 С оглед на нарастващия проблем на съвременната преработка на храни (твърди хранителни добавки, напитки) 8, ние избрахме гликирани протеини и липиди като особено подходящи и интересни примери, за да илюстрираме как диетата модулира IP.

ЧРЕВНА БАРИЕРА/ЧРЕВНА ПРОСТОЙЧИВОСТ

Предотвратяването на навлизането на токсични или инфекциозни молекули, като разтворени вещества, антигени и микроорганизми, се осигурява от стомашно-чревната лигавица. Ключова структура на междуклетъчното пространство е тясната връзка, която играе основна роля в регулирането на парацелуларното преминаване на луминалните елементи. 9, 10 Следователно правилното функциониране и регулирането на плътните кръстовища е от решаващо значение. Тези връзки са под влиянието на чревната микрофлора, възпалението и дори хранителните компоненти, които могат да компрометират стегнатите връзки. Подробна информация за структурите, участващи в тесни кръстовища и техните връзки с непосредствената анатомична среда, може да се намери в специални рецензии. 11, 12

Активният дебат се съсредоточи върху причинно-следствените механизми на увеличената ИС. Това явление може да се дължи пряко на локален контакт с луминални дразнители или може да е вторично по отношение на увеличения трансцелуларен трансфер на антигени, като по този начин активира мастоцитите и нарушава стегнатите връзки чрез възпаление. 11, 13, 14 Цитокини като TNF-α и различни интерлевкини играят видна роля в нарушаването на плътните връзки 15, 16

Повишена пропускливост (или „течаща черва“) обикновено се наблюдава при IBD, 2, 17, 18, но се наблюдава и при различни патологии, които първоначално са косвено свързани с чревни разстройства, включително синдром на възпалителния отговор, алергии, астма и дори аутизъм. 19 Автоимунното разстройство диабет тип 1 може да включва IP, 20, 21, докато диабет тип 2 не изглежда да представлява това нарушение. 22 Инфекциите или стресът също могат да доведат до смущения в чревната бариера, което означава, че първоначалните структурни дефекти на бариерата не са необходими за развитие на хранителни алергии. 23 Обратно, наличието на IP не е еднакво сред пациентите, въпреки че повечето пациенти с IBD и пациенти с псевдоалергични реакции при хронична уртикария имат IP. 24 При пациенти с непоносимост към храна се наблюдава свръхпропускливост при приблизително половината от изследваната популация, 25 докато други изследователи съобщават за много високо разпространение при пациенти с хранителни алергии или свръхчувствителност. 16 Обратимостта на дефекта е противоречива, като се има предвид, че някои данни показват, че отнемането на хранителния алерген в продължение на шест месеца не е било придружено от подобрения на ИС. 16.

Взети заедно, тези данни силно подкрепят хипотезата, че в случаите на повишен IP, увеличеното преминаване на вещества, които обикновено са в голяма степен или напълно блокирани от чревната бариера, получават системен достъп. Тези вещества могат да причинят вредни ефекти върху здравето, да предизвикат алергии и метаболитни и/или съдови промени.

ХРАНИТЕЛНА ОБРАБОТКА И НЕЕНЗИМАТИЧНА ГЛИКАЦИЯ

Гликация, AGE и ALE

Фармакокинетика

Обикновено диетичните AGE преминават зле на чревната стена; 29, 30 AGE транспорт през чревния епител е нисък и се осъществява чрез проста дифузия. 31 След интравенозно приложение, AGEs се елиминират до голяма степен чрез синусоидален Kupffer на черния дроб и ендотелни клетки. 32 Въпреки това елиминирането може да бъде много различно, ако IP е повишено и може да бъде по-заплашително, ако бъбречната функция също е нарушена, ограничавайки отделянето на AGEs с урината. Съществуват минимални данни относно фармакокинетиката на AGE и данните за скоростта на абсорбция на гликираните продукти са променливи; изглежда, че пиролинът и пентозидинът се абсорбират добре, докато свързаните с пептид продукти Amadori не са. 33 Тези различни находки може да се дължат на способността на чревните епителни клетки да разграждат тези различни съединения. Трябва обаче да се отбележи, че данните съществуват само за някои избрани, измерими AGE, докато безброй различни AGE съществуват поради постоянна рекомбинация между AGE. Следователно действителното количество AGEs, усвоени, може да надвишава получените досега стойности.

Гликация в храната

Наскоро бяха изразени сериозни опасения относно увеличаването на консумацията на подсладени напитки. Изследователите започнаха да подозират връзка между високия прием на редуциращи захари и честотата на метаболитна дисрегулация, като метаболитен синдром, при по-млади популации. Подсладените плодови сокове съдържат високи нива на фруктоза и нивата са значително по-големи от тези, открити в цели пресни плодове. 45 Фруктозата е свързана с метаболитен синдром, хиперлипидемия и диабет тип 2. 46 Метилглиоксал, силен гликиращ агент, също присъства в много напитки. 47 Чаят, кафето, диетичният кокс и соевият сос имат високо съдържание на AGE. При пациенти с диабет абсорбцията на фруктоза се увеличава от преобладаващата хипергликемия. В допълнение, бъбречната функция често е нарушена при тези пациенти, което предполага, че хранителните AGEs се добавят към тези, синтезирани ендогенно от високите нива на глюкоза. 30

Въздействието на гликираните продукти върху здравето

Повишеното преминаване на гликирани съединения в системното кръвообращение се очаква да предизвика поне две патологични ситуации: алергии и метаболитни нарушения.

Алергии

Метаболитни нарушения

Хроничната диета, включваща 1% метилглиоксал, предизвиква инсулинова резистентност и чувствителност към сол при плъхове Sprague-Dawley. 79 Диетата с високо съдържание на мазнини също се оказа добър модел за симулиране на метаболитен синдром на човека. Съответно гризачите, хронично държани на диети с високо съдържание на мазнини, показват инсулинова резистентност, дислипидемия и накрая диабет при повечето животни в рамките на шест месеца. 80

Диетата с високо съдържание на мазнини увеличава висцералните AGE и насърчава фрагментацията на ДНК и апоптозата в черния дроб. 94 Затлъстелите мишки имат NASH и повишен IP, което прави чернодробните звездни клетки чувствителни към бактериални ендотоксини. 95 Освен това, хроничните чернодробни заболявания са свързани с повишен IP, 96 което е важно, когато се има предвид, че повечето пациенти с предиабет и диабет имат NASH.

Други патологии

Доказано е, че продължителността на живота се удължава при мишки, хранени с диети с нисък AGE, което предполага, че AGEs участват в стареенето. 97, 98 Освен това се предлага атопичният дерматит да включва диетични антигени; това предложение обаче остава предмет на дебат. 12 Освен това, пациентите с анкилозиращ спондилит и техните роднини имат повишена пропускливост в тънките черва, 99 и инфекцията с Campylobacter увеличава IP, която може да продължи до една година след инфекцията. 100

Сърдечно-съдови нарушения

При някои щамове на гризачи фруктозата може да доведе до хипертония. Например, съдовата реактивност при хранени с фруктоза животни показва 35% намаляване на дилатацията, медиирана от потока, 82 и адхезионните молекули също са увеличени, 101 отразявайки ендотелната дисфункция. При пациенти с диабет, хранителните продукти с високо съдържание на AGE са по-вредни за микросъдовата функция и оксидативен стрес, отколкото храни с ниска AGE. 102

ЛЕЧЕНИЯ

Както е описано по-горе, силната подкрепа предполага, че може да се очаква по-голямо разпространение и тежест на различни заболявания при наличие на чревна хиперпропускливост. Повечето от тези заболявания са хронични и могат да бъдат лекувани чрез прости нутрицевтични подходи. Следователно подобряването на ИС може да бъде прост и евтин начин за предотвратяване на влошаване на хронични заболявания.

Глутамин

Куркумин

Куркуминът (куркума) има забележителни свойства при възпаление и оксидативен стрес 120, 121 и е мощен имуномодулатор. 122 Той е в състояние да намали причиненото от акриламид увреждане в HepG2 клетки. 123 В допълнение, той отчасти инхибира фиброгенната еволюция и окислителния стрес в стеатотичния черен дроб на мишката in vivo. 124 Куркуминът също така е показал, че е ефективен при експериментален колит 125, както и при възпаление на дебелото черво при мултирезистентни мишки, които проявяват IBD. 126 По този начин, куркуминът може да бъде добър кандидат за лечение на IBD, 127 но той представя някои теоретични ограничения. Всъщност, подобно на повечето антиоксиданти, куркуминът трябва да се използва в умерени дози, тъй като при високи дози може да засили оксидативния стрес. 128 Освен това, куркуминът бързо се изчиства и конюгира, което може да ограничи терапевтичната му ефективност като единичен агент. 129

Въпреки че точните механизми на действие на двете съединения (по-специално глутамин) трябва да бъдат изяснени допълнително, връзката между глутамин и куркумин е интересна с оглед на техните допълнителни механистични свойства, които съответстват добре на патологичните нарушения, характеризиращи увреждането на чревните епителни клетки. Ние вярваме, че тестването на връзката между двете съединения би било клинично полезно.

Други лечения

Пред- и пробиотиците също представляват потенциален интерес. При затлъстели и диабетни мишки, които проявяват повишен IP, пребиотичните въглехидрати понижават IP и чернодробната експресия на маркери на възпаление и оксидативен стрес. 130 При хората пребиотиците намаляват пропускливостта на червата при атопичен дерматит. 131 В допълнение, пробиотичните въглехидрати намаляват IP и възпалението при метаболитни заболявания. 132, 133 Смес от стрептококи термофилус и лактобацилус ацидофилус защитава чревната бариера при експериментален колит. 134 Пропускливите черва също са подобрени от пробиотика Escherichia coli Nissle 1917. 135 В допълнение, различни вещества са тествани и се съобщава, че имат защитни ефекти върху IP; липсват обаче квалифицирани проучвания за тези вещества. 136 - 138 Като цяло подходите, използващи пре- и пробиотици, все още се нуждаят от потвърдителни изследвания. 139 - 141

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Чревната свръхпропускливост се открива при много заболявания, от специфични леки или тежки стомашно-чревни заболявания до различни патологии, свързани с метаболитни нарушения. Ненормалният трансфер на патогени от чревния лумен в системната циркулация води до нарушения в различни органи, включително черния дроб, където изглежда тясно свързан с неалкохолен стеатотичен хепатит. Изглежда, че алергиите и съдовите проблеми включват повишен IP. Опитахме се да илюстрираме как хранителните съединения, индуцирани чрез съвременни методи за готвене, консервиране и обработка на храни, могат да бъдат свързани с тези патологии, когато IP се увеличи. Тези асоциации със сигурност са до голяма степен неразпознати и не е задължително лесно да бъдат идентифицирани. Целта на този преглед беше да се повиши осведомеността на учените за тази проста идея и да се обърне внимание на това, което според нас е много често срещана клинична ситуация. Въпреки че все още е на концептуално ниво, смятаме, че чрез литературата могат да се намерят много подкрепящи данни, които да предполагат, че ранното използване на естествени съединения, като глутамин или куркумин (или комбинация от двете), и възможните пробиотици в близко бъдеще може да представляват прост метод за предотвратяване появата или влошаването на много хронични патологии.