Блог

Воспаление кишечника у младенца


Симптомы энтероколита у грудничка, как помочь ребенку

Стул ребенка является одним из важных показателей его здоровья, правильного питания и благополучия. Именно поэтому мамы с трепетом изучают содержимое подгузников или горшка. Как распознать опасные симптомы со стороны системы пищеварения у грудного ребенка?

Причины воспаления кишечника у новорожденных

Энтероколит – воспалительный процесс толстой и тонкой кишок – является достаточно широким понятием, так как воспаление слизистой оболочки кишки могут спровоцировать самые разнообразные причины.

Бактериальная флора – стафилококк, стрептококк, клебсиела, кишечная палочка являются наиболее распространенными возбудителями кишечных инфекций у детей. «Взрослые» возбудители типа сальмонелл, шигелл также могут встречаться у грудничков, но значительно реже.

Вирусы с избирательным поражением кишечника – группа ротавирусов, энтеровирусов.

Аллергия. Чаще всего у грудных детей случаются эпизоды аллергии на белки коровьего молока из молочных детских смесей или при употреблении матерью большого количества цельного коровьего молока.

Ферментная недостаточность. Самым частым проявлением недостатка пищеварительных систем у детей является недостаток фермента лактазы, которая ответственна за расщепление и усвоение сахара грудного и коровьего молока – лактозы. Это явление носит название «лактазная недостаточность». Ее значимость в современной педиатрии явно преувеличена. Врожденный или генетически запрограммированный дефицит лактазы встречается очень и очень редко. Чаще всего педиатры имеют дело с вторичным дефицитом фермента, например, на фоне перекорма ребенка, неправильного дозирования смеси или после перенесенной кишечной инфекции любой другой этиологии.

Токсические энтероколиты, связанные с приемом ядовитых веществ, у грудных детей являются редкостью, чего не скажешь о детях старшего возраста (около года), которые, познавая мир, активно дотягиваются до различных средств бытовой химии, уксусной эссенции и других бытовых ядов. Токсический энтероколит у грудничка может быть вызван передозировкой лекарств, например, антибиотиков или жаропонижающих средств.

Некротический энтероколит у новорожденных, или НЭК, выделяется в отдельную группу поражений кишечника. Этот вид воспаления встречается у недоношенных детей или новорожденных, перенесших внутриутробную или родовую гипоксию или кислородное голодание. Причина разрушения слизистой кишечника здесь ишемическая, то есть на фоне кислородного голодания участки слизистой кишки отмирают – происходит некроз. А присоединение патогенной флоры происходит вторично. Некротизирующий энтероколит у новорожденных – очень опасная ситуация, требующая интенсивной терапии, поскольку среди недоношенных малышей смертность достигает 80 %. К счастью, недоношенные или перенесшие гипоксию дети находятся в отделении интенсивной терапии под бдительным контролем неонатологов.

Важно знать!

Новорожденные дети на грудном вскармливании редко болеют кишечными инфекциями, то есть энтероколитами, вызванными именно бактериальной флорой или вирусами. Материнское молоко в большинстве случаев стерильно, всегда нужной температуры и консистенции, а также богато различными факторами иммунной защиты. Этот факт может стать еще одним аргументом в поддержку естественного вскармливания.

Дети на искусственном вскармливании чаще заражаются кишечными инфекциями при недостаточной обработке бутылочек, сосок и других атрибутов для приготовления смесей.

Основная доля инфекционных энтероколитов приходится на период от 6 месяцев до года. Это обусловлено тремя основными факторами. Во-первых, к этому периоду активно вводятся различные прикормы, при ненадлежащем хранении или приготовлении которых возможно заражение микробами. Во-вторых, к этому возрасту большинство женщин завершают или значительно уменьшают грудное вскармливание, а в грудном молоке пропадают факторы иммунной защиты. В-третьих, ребенок этого возраста очень активно познает мир и тянет в рот различные предметы.

Симптомы энтероколита у грудничка

Вне зависимости от причин, вызвавших воспаление кишечника, энтероколит у грудных детей будет сопровождаться рядом общих симптомов:

  • Нарушения стула, чаще по типу поноса. Здесь хочется сделать небольшую ремарку: стул детей на грудном вскармливании может иметь абсолютно разнообразный цвет, частоту и консистенцию. При отсутствии других жалоб и нормальном самочувствии и развитии ребенка «необычный» стул у грудничка – не повод бить тревогу!

Перечислим самые значимые угрожающие симптомы, которые должны обеспокоить маму:

    • Пенистый стул.
    • Большое количество слизи, прожилки крови.
    • Зловонный запах.
    • Цвет и частота стула у малышей на грудном вскармливании являются не самыми значимыми показателями, у «искусственников» же будут значительно отличаться от обычных.
    • Рвота или частые, обильные срыгивания.
    • Повышение температуры тела выше 37,5 градусов. У маленьких детей несовершенная система терморегуляции, поэтому меньшие цифры температуры обычно непоказательны.
    • Слабость, вялость ребенка. Этот симптом является одним из ключевых не только при кишечных расстройствах, но и при любом другом заболевании. Если ребенок становится вялым, сонливым, не хочет кушать и играть – это должно обеспокоить родителей вне зависимости от любых других симптомов.
    • Потеря массы тела. Потеря веса происходит как на фоне плохого усвоения питательных веществ, так и на фоне обезвоживания.
    • Обезвоживание или дегидратация – очень опасное явление для маленьких детей, которое чаще всего сопровождает острый энтероколит у детей. Оно характеризуется выраженной сухостью кожи и слизистых, вялостью, повышением температуры тела, западением родничка и судорогами.

    Лечение энтероколита у детей

    Лечить энтероколит у грудного ребенка должен только врач! Ни в коем случае нельзя заниматься любым самолечением типа клизм, отпаиванием малыша отварами трав, рисовым отваром и другими народными методами. Без надлежащего профессионального лечения грудные дети очень быстро выходят на выраженное обезвоживание и интоксикацию, которые могут вызвать отказ почек, печени, судороги и кому.

    Прежде чем назначать лечение, врач должен разобраться в причине энтероколита. Чаще всего, конечно, в случае острого процесса дело в инфекции. Поэтому важно взять анализ каловых масс на бактериологический анализ, выявить возбудителя и его чувствительность к антибиотикам.

    Аллергия или недостаточность ферментов редко дают активную клиническую картину, однако всегда возможны особенности у конкретного ребенка. При любых подозрениях на подобные причины проводят аллергологическое тестирование, анализ кала на кислотность, ферменты и другие показатели.

    Что необходимо делать до обращения к врачу?

    Единственное, что могут и должны самостоятельно сделать родители до приезда врача или госпитализации – это бесконечно поить ребенка. Для восполнения потерь жидкости можно использовать обыкновенную кипяченую теплую воду. Идеальным вариантом будет применение специальных аптечных средств для пероральной регидратации типа Регидрона, Оролита, Гастролита и других.

    Разумеется, очень сложно представить себе, как можно заставить пить грудного ребенка. В большинстве случаев приходится применять неизбежное насилие. Хорошим способом принудительно напоить маленького ребенка является использование обычного шприца без иглы, который вводится за щеку малыша.

    Загрузка...

    Воспаление кишечника у младенцев значительно уменьшилось с помощью Bifidobacterium infantis

    ДЭВИС, Калифорния, 10 сентября 2019 г. / PRNewswire / - Результаты нового исследования, опубликованного сегодня из Pediatric Research , показывают, что кормление активировало Bifidobacterium infantis (B. infantis) EVC001 у детей, находящихся на грудном вскармливании, снижало маркеры хроническое воспаление кишечника на 98% в течение первых двух месяцев жизни, что является критическим периодом развития иммунной системы.Исследование проводилось учеными из Калифорнийского университета в Дэвисе и финансировалось Evolve BioSystems, компанией, ведущей в области исследований микробиома кишечника младенцев.

    Значение исследования
    Результаты исследования представляют собой важную веху в снижении воспаления кишечника в младенчестве, что связано с развитием аллергических и аутоиммунных состояний в более позднем возрасте. Это исследование также дает более глубокое понимание того, как микробиом кишечника младенца, совокупность микроорганизмов, живущих в кишечнике, влияет на общее состояние здоровья.

    «Поскольку мы все чаще обращаем внимание на микробиом кишечника для решения основных проблем со здоровьем, важно, чтобы мы идентифицировали конкретные способности бактериальных штаммов (то есть пробиотиков) при использовании объективных маркеров клинических результатов в исследованиях, которые демонстрируют способность этих бактерий разрешать четко определенные клинические проблемы в результате их введения хозяину », - сказал д-р Бенджамин Голд, доктор медицинских наук, детский гастроэнтеролог в Детском центре здоровья пищеварительной системы, LLC .«Это хорошо спланированное и тщательно проведенное исследование показывает, что B. infantis EVC001 обладает уникальными свойствами с точки зрения его способности не только снижать важные маркеры уровня воспаления, но и колонизировать кишечник младенца, так что клинические преимущества могут быть видны как в краткосрочной и долгосрочной перспективе ».

    В последние десятилетия в США и других развитых странах наблюдается тревожный рост числа связанных с воспалением состояний, таких как астма, экзема, диабет, аллергия, воспалительные заболевания кишечника (ВЗК) и целиакия.Хотя некоторые из этих состояний в первую очередь проявляются в детстве или во взрослом возрасте, корень этих заболеваний может быть связан с бактериальным составом кишечника в младенчестве.

    Недавние исследования показывают, что большинство детей, рожденных в США сегодня, имеют большое количество патогенных кишечных бактерий в то время, когда их иммунная система развивается. Полагают, что это явление частично связано с потерей из поколения в поколение защитных кишечных бактерий B.Infantis , который исчез как непреднамеренное последствие десятилетий кесарева сечения и использования антибиотиков.

    Детали исследования
    На грудном вскармливании младенцев кормили активированным B. infantis EVC001 в течение 21 дня, а воспаление кишечника измеряли по ключевым маркерам в их стуле, включая цитокины и кальпротектин. Значительное уменьшение воспаления сохранялось в течение полных 60 дней испытания, через 30 дней после прекращения кормления B. infantis EVC001, что указывает на преимущества кормления B.Infantis EVC001 сохраняются в кишечнике младенца после приема добавок.

    Ключевые выводы:

    • Младенцы, которых кормили B. infantis EVC001, показали 98% снижение провоспалительных цитокинов, маркеров кишечного воспаления, а также улучшение кишечной проницаемости, которую часто называют «проницаемой кишкой» и возможный предшественник аутоиммунных заболеваний, таких как диабет 1 типа [1].
    • Среди 37 типов бактерий, обычно обнаруживаемых в кишечнике младенцев, полезная Bifidobacterium была единственной кишечной бактерией, которая коррелировала со значительным снижением ключевых маркеров воспаления в этом исследовании.
    • Более высокая численность Bifidobacterium , как правило, достоверно коррелировала с более низким уровнем кальпротектина. Напротив, у младенцев с низким уровнем Bifidobacterium наблюдались уровни кальпротектина, аналогичные тем, которые, как было показано, связаны с более высоким риском астмы и атопического дерматита [2].

    Предыдущие исследования подтверждают преимущества Bifidobacterium
    Другие исследования показали, что B. infantis незаменим для создания защитной основы для кишечника младенца.Клинически доказано, что он снижает количество потенциально вредных бактерий, включая E. coli , Clostridia и Streptococcus , которые связаны с повышенным риском развития колик или аутоиммунных состояний [3,4]. B. infantis также доказал, что значительно снижает устойчивых к антибиотикам бактерий в кишечнике младенцев.

    «Уменьшение воспаления кишечника в первые 100 дней жизни младенца имеет решающее значение, поскольку это период быстрого роста и развития иммунной системы», - сказал автор исследования Dr.Бетани Хенрик, адъюнкт-профессор Университета Небраски Линкольн и директор иммунологии Evolve BioSystems. « B. infantis является многообещающим методом уменьшения воспаления кишечника, которое было связано с множеством долгосрочных проблем со здоровьем».

    О компании Evolve BioSystems
    Evolve BioSystems, Inc. - это частная микробиомная компания, занимающаяся поиском решений для создания, восстановления и поддержания здорового микробиома кишечника.Evolve - это портфельная компания Фонда Билла и Мелинды Гейтс и Horizons Ventures, венчурного подразделения Фонда Ли Ка Шинга. Evolve - это дочерняя компания Института продуктов питания для здоровья (FFHI) Калифорнийского университета в Дэвисе, основанная на более чем десятилетних исследованиях, направленных на понимание уникального партнерства микробиома кишечника ребенка и компонентов грудного молока.

    Ссылки:
    [1] Maffeis, Claudio, et al. «Связь между кишечной проницаемостью и составом фекальной микробиоты у итальянских детей с бета-клеточным аутоиммунитетом, подверженных риску развития диабета 1 типа."Исследования и обзоры диабета / метаболизма 32.7 (2016): 700-709.

    [2] Orivuori, L., et al." Высокий уровень фекального кальпротектина в возрасте 2 месяцев в качестве маркера кишечного воспаления указывает на атопический дерматит. и астма к 6 годам "Клиническая и экспериментальная аллергия 45.5 (2015): 928-939.

    [3] Arrieta, MC, et al., Связь между грибковым и бактериальным дисбактериозом у младенцев и детским атопическим хрипом в непромышленных условиях .J Allergy Clin Immunol, 2018.142 (2): с. 424-434 e10.

    [4] Роадс, Дж. М. и др. Колики у младенцев представляют воспаление и дисбактериоз кишечника. Журнал Педиатр, 2018. 203: с. 55-61 e3.

    Контактное лицо: Crisel Ortiz, 1-415-989-9000, [email protected]

    Просмотреть исходное содержание для загрузки мультимедиа: http://www.prnewswire.com/news-releases/intestinal-inflampting-in-infants- резко-уменьшенное-с-bifidobacterium-infantis-300914593.html

    ИСТОЧНИК Evolve BioSystems, Inc.

    .

    границ | Воспаление кишечника у чилийских младенцев, которых кормили коровьей смесью, по сравнению с грудным молоком и его связь с микробиотой кишечника

    Введение

    Грудное молоко (ГМ) было и останется идеальным питанием для каждого доношенного или недоношенного новорожденного. ВОЗ рекомендует исключительно грудное вскармливание в течение первых 6 месяцев жизни с дополнительным грудным вскармливанием до 2 лет и старше (Hoddinott et al., 2008). По сравнению с коровьим молоком (BF), BM содержит питательные вещества, гормоны, факторы роста, иммуноглобулины, цитокины и бактерии, которые обеспечивают защиту от многих заболеваний, таких как некротический энтероколит, респираторные и желудочно-кишечные инфекции, аллергия, целиакия, ожирение, диабет I типа. и II (Horta et al., 2007; Le Huërou-Luron et al., 2010). В здоровом кишечнике новорожденного партнеры иммунной системы позволяют слизистой оболочке проявлять физиологическое воспаление в результате иммунного ответа на диету и бактерии в просвете кишечника (Fiocchi, 1997). Микробиота кишечника начинает вырабатывать в утробе матери , унаследованное от матери, и позже на нее влияют способ родоразрешения и режим питания новорожденного (Bäckhed et al., 2012). В настоящее время микробиота кишечника играет ключевую роль в созревании и поддержании иммунной системы, пищевом метаболизме, гомеостазе кишечных эпителиальных клеток, защите от патогенов и нервном развитии оси кишечник-мозг (Hill and Artis, 2010; Lathrop et al., 2011). Смена состава здоровой микробиоты на нездоровую называется дисбактериозом. В настоящее время многие кишечные и не кишечные заболевания связаны с дисбактериозом микробиоты кишечника (Arrieta et al., 2014).

    Большинство исследований пытались понять влияние BF или BM на состав микробиоты кишечника, показав, что кормление BF связано с микробиотой с более низким содержанием Bacteroides и более высоким содержанием клостридий по сравнению с младенцами, вскармливаемыми BM. Что касается бифидобактерий, существуют разногласия относительно того, меньше ли они по количеству и частоте при BF, чем BM.Кроме того, у младенцев, вскармливаемых BF, наблюдается более высокое количество Enterobacteriaceae, чем у младенцев, вскармливаемых BF (Guaraldi and Salvatori, 2012; Fan et al., 2014). Другие исследования показали влияние диеты на гомеостаз кишечных клеток у здоровых новорожденных путем анализа экспрессии генов из расслоенных эпителиальных клеток или уровней белка в стуле. Хотя несколько воспалительных маркеров, а также экспрессия воспалительных генов были оценены в кале или сыворотке у младенцев, мало исследований касалось диеты у новорожденных, изучающей воспаление кишечника и его связь с изменениями в составе микробиоты кишечника (Chapkin et al., 2010; Савино и др., 2010). Принимая во внимание вышеизложенное, используя неинвазивный метод, основанный на анализе кала, мы провели трехмесячное когортное исследование новорожденных, которые находятся либо в исключительной BM, либо в BF, для определения воспалительных маркеров в составе микробиоты стула и кишечника.

    Методы

    Дизайн исследования

    Мы провели трехмесячное когортное исследование с участием двух групп новорожденных, которых кормили исключительно BM или BF. Все младенцы были набраны из родильного отделения больницы Луиса Тисне в Сантьяго, Чили.Чтобы связать влияние диеты с уровнями маркеров воспаления и составом микробиоты в течение 3-месячного периода, были взяты образцы стула через 1 (временная точка T1) и 3 (временная точка T3) месяцев жизни в диапазоне ± 5 дней. Точки времени были выбраны из-за ограниченных знаний о воспалении кишечника и его связи с микробиотой кишечника в возрасте до 6 месяцев.

    Пациенты

    Критерии включения . Мы включили новорожденных, родившихся в срок (38–42 недели беременности), родившихся естественным путем, и описали здоровых на момент выписки из больницы.Для зачисления все младенцы должны были получать исключительно BM или BF. В группу BF также входили младенцы, которые находились в BM и получали пищевые добавки ≥20% от объема, принятого в тот день. Критерии исключения . Мы исключили из исследования младенцев или матерей, которые в течение периода исследования получали антибиотики, пробиотики, стероидные или нестероидные противовоспалительные препараты за 1 месяц до включения в исследование. Кроме того, мы исключили из исследования матерей, госпитализированных не для родов, для хирургического вмешательства, серьезной инфекции или с любыми признаками или симптомами инфекции или желудочно-кишечного заболевания (диарея, рвота, лихорадка).

    Клиническая оценка

    Во время набора было проведено полное клиническое интервью для сбора анамнеза, касающегося беременности, способа родов, массы тела при рождении, частоты и количества кормлений, частоты стула, состава семьи, количества братьев и сестер, истории аллергии, желудочно-кишечных и других системных расстройств в семья, доход семьи и домашнее окружение (количество комнат, водоснабжение и домашние животные в доме).

    Сбор проб

    Образец стула был получен от младенцев во время конечных точек, описанных выше.Образцы были собраны во время клинического посещения нашего центра, больницы Луиса Кальво Маккенны, Сантьяго, Чили. В случае, если во время визита у младенца нет стула, родителям был предоставлен домашний комплект для взятия пробы и хранения ее в стерильном контейнере для транспортировки в наш центр в течение следующих 6 часов. Образцы стула были разделены как минимум на 4 аликвоты и хранили при -80 ° C.

    Этика

    Это исследование было проведено в соответствии с рекомендациями Хельсинкской декларации.Протокол исследования был одобрен этическими комитетами Servicio de Salud Metropolitano Oriente и Hospital Luis Tisné. Письменное информированное согласие было получено от всех родителей от имени их младенцев.

    Определение маркеров воспалительного белка

    Для анализа кальпротектина (IDK ® кальпротектин ELISA, Immunodiagnostik, Германия) и альфа-антитрипсина (IDK ® альфа-антитрипсин ELISA, Immunodiagnostik, Германия) использовали коммерческие наборы

    ELISA для образцов стула.Образцы обрабатывались в соответствии с указаниями производителя. Для IL-8 мы определяли концентрацию этих маркеров с помощью ELISA, как описано ранее (Harrington et al., 2005).

    Анализ экспрессии гена

    РНК выделяли из образца стула с использованием набора для очистки общей РНК стула (Norgen Biotek) в соответствии с инструкциями производителя. Затем кДНК синтезировали с использованием набора для синтеза первой цепи кДНК (ThermoFisher Scientific) и проводили RT-qPCR с помощью анализа экспрессии генов TaqMan (ThermoFisher Scientific) и специфических зондов TaqMan для генов IL8, IL1 β и GADPH . как описано ранее (Bennett et al., 2009; Чапкин и др., 2010). Ген GADPH использовали в качестве гена домашнего хозяйства для нормализации экспрессии IL8 и IL1 β. Изменения значений порога цикла (ΔCT) для каждого гена были получены в T1 и T3. Среднее значение ΔCT группы BM использовали в качестве эталона для кратных изменений экспрессии в группе BF.

    Пиросеквенирование и присвоение оперативной таксономической единицы (OTU)

    Тотальную ДНК экстрагировали из образцов стула с использованием мини-набора QIAamp Fast DNA Stool Mini (Qiagen) и хранили при -20 ° C до амплификации с помощью ПЦР.Ген 16S рРНК амплифицировали в два этапа. Сначала ген 16S рРНК амплифицировали с использованием праймеров GM3 и 1492R, а затем проводили вложенную ПЦР с использованием прямого праймера GM3-PS и другого обратного праймера 907-PS для каждого образца в реакции из 7 циклов, как описано (Gallardo и др., 2017). Ампликоны очищали и определяли концентрацию очищенного продукта. Эквимолярные смеси ампликонов (по 10–12 проб каждый) были отправлены в Macrogen Inc. (Сеул, Корея) для пиросеквенирования.Пиросеквенирование каждой смеси проводили через 454 GS-FLX с использованием планшета 1/8. Обрезка последовательностей и назначение OTU выполнялись Macrogen с использованием CD-HIT-DUP и QIIME (Caporaso et al., 2010) в соответствии с их стандартным протоколом [отсечение 97% идентичности последовательностей на уровне вида для назначения OTU и с использованием 11-й версии База данных рДНК RDP-16s в качестве ссылки (http://rdp.cme.msu.edu/index.jsp)]. Данные о последовательностях, представленные в этом исследовании, депонированы в базе данных Европейского архива нуклеотидов (ENA) под регистрационным номером PRJEB25846.

    Статистика

    Результаты экспрессии гена и белка выражены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего (SEM). Сравнение результатов между несколькими группами выполняли с использованием одностороннего дисперсионного анализа (ANOVA) и теста множественных сравнений Тьюки-Крамера для результатов между различными экспериментальными группами. Для сравнительного анализа OTU мы использовали непараметрический метод начальной загрузки, u-критерий Манна-Уитни. Статистически значимыми считались различия с P <0,05.Анализы выполняли с помощью Prism6 (GraphPad, Сан-Диего, Калифорния, США). Анализ избыточности (RDA) состава OTU был выполнен с использованием «веганского» пакета версии 3.4.2 программного обеспечения R, как описано Gallardo et al. (2017). Обилие каждого таксона было нормализовано по общему разнообразию на образец перед любым сравнением групп. Для таксономического анализа численность каждого таксона была нормализована по общему разнообразию на образец перед любым сравнением групп.

    Результаты

    Демографические данные пациентов

    В ходе исследования было набрано 25 пациентов, 15 из которых были в группе BM и 10 в группе BF.Не было различий между полом, массой тела и длиной тела при рождении. Количество стула в день было меньше в группе BF (2,5 против 4,4), но эта разница не была статистически значимой. У всех пациентов было одинаковое среднее количество родственников в доме. Что касается домашних животных и аллергии, то во всех семьях были домашние животные, и у 50% пациентов в обеих группах в анамнезе была атопия первой степени (атопический дерматит или астма, или аллергический ринит, или пищевая аллергия). Наконец, семейный доход был одинаковым в обеих группах.Таблица 1 суммирует эти результаты.

    Таблица 1 . Демографические данные пациентов из групп BM и BF.

    Младенцы, получавшие BF, демонстрировали более высокое воспаление кишечника, чем младенцы, получавшие BM

    Мы количественно определили уровни воспалительных маркеров кальпротектина, IL-8 и α1-антитрипсина в образцах стула с помощью ELISA. В группе BM мы обнаружили, что уровни кальпротектина и α1-антитрипсина были значительно выше в T3, чем в T1. Не было обнаружено различий между Т1 и Т3 в группе BF (Рисунки 1A, B).Сравнение групп BM и BF показало, что уровни кальпротектина на T1 были ниже в группе BM; эта разница не наблюдалась в T3 (рис. 1A). Что касается уровней IL-8, мы не обнаружили различий между группами (рисунок 1C).

    Рисунок 1 . Маркеры воспаления в образцах стула младенцев, получавших BM или BF. Концентрацию кальпротектина (A) , α1-антитрипсина (B) и IL-8 (C) в образцах стула из групп BM и BF определяли с помощью ELISA.* p <0,05.

    Анализ экспрессии генов IL8 и IL1 β показал, что младенцы из группы BF имеют значительно повышенную экспрессию этих маркеров (2,3 ± 0,45 и 2,3 ± 0,4 раза, соответственно) в T1 по сравнению с группой BM. На Т3 не было обнаружено различий в экспрессии этих генов (рис. 2).

    Рисунок 2 . Анализ экспрессии генов в образцах стула младенцев, получавших BM или BF. Экспрессия генов IL8 (A, B) и IL1 β в моменты времени T1 и T3 в образцах стула из группы BF по сравнению с группой BM.Изменения значений порога цикла (ΔCT) для каждого гена, нормированные на ген GAPDH, были получены в T1 и T3. Среднее значение ΔCT группы BM использовали в качестве контроля для экспрессии ΔCT в группе BF по сравнению с группой BM. * p <0,05.

    Младенцы, получавшие BF, имеют иную кишечную микробиоту, чем младенцы, получавшие BM

    Таксономический анализ показал общее количество 140 OTU, 28 присутствующих исключительно в группе BM и 23 в группе BF. Общие OTU среди групп были только 2 в T1, но в T3 количество общих OTU увеличилось до 48.При сравнении микробиоты в T1 у новорожденных, вскармливаемых BM, было 22 исключительных OTU по сравнению с 6 в группе BF (Рисунок 3). На уровне филума мы обнаружили, что группа BM имела более низкую долю Firmicutes (20 и 23%), чем группа BF (38 и 42%) в T1 и T3. Напротив, более высокое присутствие Bacteroides в T1 и T3 было обнаружено в группе BF (38 и 47%), чем в группе BM (16 и 25%), соответственно. Отношение Firmicutes / Bacteroides было ниже в группе BM, чем в группе BF в T1 (0,5 против 2,4) и в T3 (0.5 vs. 1.7). Пропорции Proteobacteria и Actinobacteria были одинаковыми во всех группах. На уровне родов наиболее многочисленными родами во всех группах были Escherichia / Shigella и Bacteroides , за которыми следовали Parabacteroides, Lechnospiracea и Veillonela (Рисунок 4).

    Рисунок 3 . Распределение OTU по группам. Диаграмма Венна, показывающая распределение 140 OTU, обнаруженных в моменты времени BM T1 (зеленый), BM T3 (фиолетовый), BF T1 (желтый) и BF T3 (красный).

    Рисунок 4 . Профиль сообщества на разных таксономических уровнях. Относительное обилие таксонов на уровне типа (A) и рода (B) из 10 самых распространенных таксонов. Каждый цвет представляет отдельную таксономическую единицу. Менее репрезентативные таксоны были сгруппированы как «прочие».

    Сравнение OTU на уровне родов показало, что в группе BF было более высокое представительство Enterococcus ( p = 0,001), Streptococcus ( p = 0.001), Enterobacter ( p = 0,01), Lactococcus ( p = 0,03) и Propionibacterium ( p = 0,04 ) на , чем группа BM в T1. В T3 в группе BM было более высокое количество Sutterella ( p = 0,04) и Parabacteroides ( p = 0,04), тогда как у младенцев, получавших BF, было больше Streptococus ( p = 0,01).

    RDA-анализ состава OTU показал значительную разницу между группами BM и BF в T1 (Рисунок 5A), но не в T3 (Рисунок 5B).

    Рисунок 5 . Анализ избыточности в моменты времени T1 и T3. Анализ избыточности (RDA) был проведен с использованием классификации выборки в качестве пояснительной матрицы и относительного разнообразия OTU в качестве матрицы ответов при (A), T1, 1 месяц и (B), T3, 3 месяца. Данные были нормализованы с помощью преобразования двойного квадратного корня. Группирование образцов и значимость оси были проанализированы с помощью ANOVA (RDA T1 p = 0,003, RDA T3 p = 0,238).

    Обсуждение

    Грудное вскармливание дает младенцам важные преимущества и защищает от многих болезней, большинство из которых связано с изменениями в среде кишечного тракта.Несколько исследований были направлены на изучение влияния диеты и воспаления кишечника на новорожденных. Здесь мы показали в когортном исследовании, что у младенцев, вскармливаемых BF, наблюдается более выраженное кишечное воспаление, определяемое повышенной концентрацией кальпротектина и α1-антитрипсина в образцах стула, взятых через 1 месяц после рождения (T1), по сравнению с младенцами, которых кормили исключительно BM. Несмотря на то, что эти различия не наблюдались через 2 месяца (T3), наши данные подтверждают роль BM в воспалении низкой степени по сравнению с младенцами, получавшими BF через 1 месяц после рождения.Кальпротектин и α1-антитрипсин являются маркерами, которые специфически выражают потерю белка и воспаление, наблюдаемые при некоторых желудочно-кишечных расстройствах, таких как аллергия и воспалительные заболевания кишечника (Poullis et al., 2002; Saarinen et al., 2002). В предыдущих отчетах сравнивали уровни кальпротектина в стуле у здоровых младенцев, BM и BF (средний возраст 51 день). Интересно, что уровень кальпротектина в стуле был выше в группе BM, чем в группе BF, что свидетельствует о возможной степени местного воспаления в кишечнике у детей с BM (Savino et al., 2010). В другом исследовании не было обнаружено различий в уровне кальпротектина в стуле у новорожденных BM и BF в возрасте 3 месяцев (Rosti et al., 2011). Подобно нашим результатам, но с другим подходом, Kainonen et al., Используя когорту младенцев, получавших BM и BF с высоким риском развития аллергии, сравнили уровни INF-γ, TNF-α и IL-2. (провоспалительный), IL-5 и IL-4 (аллергия) и IL-10 и TGF-β2 (противовоспалительный). Группа BM показала значительно более низкие провоспалительные маркеры в сыворотке по сравнению с группой BF, а уровни TGF-β2 в группе BF были значительно ниже, чем в группе BM.Эти результаты сохранялись до 1 года, несмотря на добавление твердой пищи в обеих группах. Наконец, они предположили, что BM играет иммуномодулирующую роль, «защищая» от воспаления (Kainonen et al., 2012). Возможные механизмы смягчения воспаления грудного молока могут включать его компоненты, включая иммуноглобулины, цитокины, такие как IL-10, защитные факторы, факторы, стимулирующие колонии макрофагов, секретируемые эпителиальными клетками молочных желез, и TGFβ, продуцируемый лейкоцитами, присутствующими в молоке (Hennet and Borsig, 2016).В свете наших результатов вклад кальпротектина и α1-антитрипсина в гомеостаз кишечника у младенцев заслуживает дальнейшего изучения.

    Мы также количественно определили IL-8 в стуле, но не было обнаружено значительных различий между группами. Хотя IL-8 является центральной молекулой, которая управляет воспалением тканей, его роль в воспалении кишечника у здоровых детей недостаточно изучена. Чтобы прояснить участие этого цитокина, мы решили оценить экспрессию гена IL8 и другого провоспалительного гена, IL-1 β, в образцах стула.Мы обнаружили значительно повышенную экспрессию обоих генов в группе BF по сравнению с группой BM в T1, но не в T3, предполагая, что оба гена могут играть роль в BM в уменьшении воспаления в первый месяц.

    Микробиота стала важным фактором окружающей среды при воспалении некоторых заболеваний кишечника у детей (Lu and Ni, 2015). У здоровых младенцев микробиота может играть важную роль в гомеостазе кишечника. Наши данные предполагают, что микробиота кишечника в группе BM явно отличается от младенцев BF в T1 (рис. 5).BF содержит больше Firmicutes и меньше Bacteroidetes, демонстрируя более высокое соотношение Firmicutes / Bacteroidetes (F / B), чем группа BM в T1 и T3, что согласуется с предыдущими данными для здоровых новорожденных (Mariat et al., 2009). Аналогичное увеличение числа Firmicutes было замечено у детей, рожденных с помощью кесарева сечения (Hill et al., 2017). Интересно, что ожирение связано с обилием Firmicutes и истощением Bacteroidetes, где взаимосвязь короткоцепочечных жирных кислот, ферментированных бактериями, плюс липополисахарид из грамотрицательных бактерий будет вызывать воспаление и ожирение (Chakraborti, 2015; Koliada et al., 2017). На уровне рода мы обнаружили, что группа BF имела значительно большее количество Enterococcus, Enterobacter , а также Streptococcus , чем группа BM на T1, и все они, как было показано, также ответственны за сепсис у ранних новорожденных. на животных моделях, получавших BF (Nakayama et al., 2003; Simonsen et al., 2014). Эти наблюдения могут быть связаны с разницей в уровнях кальпротектина, обнаруженной в группе BM в этот момент времени. Интересно, что в группе BM уровни кальпротектина и α1-антитрипсина были выше в T3, чем в T1, и было обнаружено, что эти роды более многочисленны в T3, чем в T1, что позволяет предположить, что виды, принадлежащие к этим родам, могут быть связаны с воспалением кишечника.Наши данные подтверждают идею о том, что диета вызывает микробные изменения, которые могут вызвать воспаление, и что BM снижает бремя воспаления, модулируя микробиоту и, таким образом, поддерживая гомеостаз кишечника.

    У нашего исследования есть ограничения. Число пациенток, включенных в исследование, было небольшим, что можно объяснить количеством матерей, которые в настоящее время кормят своего ребенка грудью исключительно в первые месяцы жизни. В анализе микробиоты кишечника мы не смогли идентифицировать какие-либо Bifidobacterium, о которых известно, что они присутствуют в образцах новорожденных, несмотря на то, что другие исследования обнаружили различия в их численности между BF и BM (Penders et al., 2006; Hascoët et al., 2011). Эти результаты могут быть связаны с используемой платформой секвенирования (пиросеквенирование 454). Новые платформы для секвенирования позволят решить эту проблему в будущих проектах. Еще одним ограничением было количество оцениваемых цитокинов и генов. Хотя кальпротектин, IL-8 и α1-антитрипсин являются ключевыми маркерами воспаления кишечника, есть несколько маркеров, которые можно изучить. Разработка новых платформ для мультиплексных аналитов, утвержденных для образцов кала, позволит получить более широкую картину молекул, участвующих в гомеостазе кишечника у младенцев.

    В заключение, используя неинвазивные методы исследования стула, мы обнаружили базальное состояние исходного уровня воспаления в кишечнике младенца на основе маркеров воспаления. Через 1 месяц после рождения у младенцев, получавших BF, наблюдались более высокие уровни воспаления, чем у BM, с точки зрения изменений в составе микробиоты. Эти результаты могут означать, что BM играет защитную роль в уменьшении воспаления, модулируя микробиоту кишечника в течение первых месяцев жизни.

    Авторские взносы

    JO участвовал в разработке исследования, сборе данных, интерпретации данных, написании рукописи и окончательном утверждении рукописи.DY участвовал в сборе и анализе проб. Р. В. участвовал в регистрации когорты и сборе образцов. PG участвовала в анализе данных микробиоты и написании рукописей. YL участвовал в дизайне исследования и интерпретации данных. MF участвовал в дизайне исследования, сборе данных, интерпретации данных, написании рукописи и окончательном утверждении рукописи.

    Заявление о конфликте интересов

    Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

    Благодарности

    Эта работа была поддержана грантами FONDECYT 11130374 для JO и 1160426 для MF.

    Список литературы

    Arrieta, M.C., Stiemsma, L.T., Amenyogbe, N., Brown, E.M., и Finlay, B. (2014). Микробиом кишечника в раннем возрасте: здоровье и болезни. Фронт. Иммунол. 5: 427. DOI: 10.3389 / fimmu.2014.00427

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Бэкхед, Ф., Фрейзер, К. М., Рингель, Ю., Сандерс, М.Е., Сартор, Р. Б., Шерман, П. М. и др. (2012). Определение здорового микробиома кишечника человека: современные концепции, будущие направления и клиническое применение. Клеточный микроб-хозяин 12, 611–622. DOI: 10.1016 / j.chom.2012.10.012

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Беннет, В. Э. мл., Гонсалес-Ривера, Р., Шейх, Н., Магрини, В., Бойкин, М., Уорнер, Б. Б., и др. (2009). Метод выделения и анализа мРНК человека из стула новорожденных. Дж.Иммунол. Методы 349, 56–60. DOI: 10.1016 / j.jim.2009.07.013

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Caporaso, J. G., Kuczynski, J., Stombaugh, J., Bittinger, K., Bushman, F. D., Costello, E. K., et al. (2010). QIIME позволяет анализировать высокопроизводительные данные секвенирования сообщества. Нац. Методы 7, 335–336. DOI: 10.1038 / nmeth.f.303

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Чапкин, Р.С., Чжао, К., Иванов, И., Дэвидсон, Л. А., Голдсби, Дж. С., Луптон, Дж. Р. и др. (2010). Неинвазивное определение развития желудочно-кишечного тракта младенцев на основе стула с использованием профилей экспрессии генов из слущенных эпителиальных клеток. г. J. Physiol. Гастроинтест. Liver Physiol. 298, G582 – G589. DOI: 10.1152 / ajpgi.00004.2010

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Фан, В., Хо, Г., Ли, X., Ян, Л., и Дуань, К. (2014). Влияние диеты на формирование микробиоты кишечника выявлено в сравнительном исследовании у младенцев в течение шести месяцев жизни.« J. Microbiol. Biotechnol. 24, 133–143. DOI: 10.4014 / jmb.1309.09029

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Fiocchi, C. (1997). Воспаление кишечника: сложное взаимодействие иммунных и неиммунных клеточных взаимодействий. г. J. Physiol. 273 (4 балла 1), G769 – G775. DOI: 10.1152 / ajpgi.1997.273.4.G769

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Галлардо, П., Искьердо, М., Видаль, Р. М., Чаморро-Велозу, Н., Росселло-Мора Р., О'Райан М. и др. (2017). Характерная микробиота кишечника связана с диарейными инфекциями, вызванными Escherichia coli, у чилийских детей. Фронт. Cell. Заразить. Микробиол . 7: 424. DOI: 10.3389 / fcimb.2017.00424

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Гуаральди Ф. и Сальватори Г. (2012). Влияние грудного вскармливания и искусственного вскармливания на формирование микробиоты кишечника у новорожденных. Фронт. Cell. Заразить. Microbiol. 2:94. DOI: 10.3389 / fcimb.2012.00094

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Харрингтон, С. М., Штрауман, М. К., Абэ, К. М. и Натаро, Дж. П. (2005). Фимбрии совокупного прилипания вносят вклад в воспалительный ответ эпителиальных клеток, инфицированных энтероагрегантом Escherichia coli . Cell Microbiol. 7, 1565–1578. DOI: 10.1111 / j.1462-5822.2005.00588.x

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Хаскоэ, Дж.M., Hubert, C., Rochat, F., Legagneur, H., Gaga, S., Emady-Azar, S.G., et al. (2011). Влияние состава смеси на развитие микробиоты кишечника младенцев. J. Pediatr. Гастроэнтерол. Nutr. 52, 756–762. DOI: 10.1097 / MPG.0b013e3182105850

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Хилл, К. Дж., Линч, Д. Б., Мерфи, К., Улашевска, М., Джеффри, И. Б., О'Ши, К. А. и др. (2017). Эволюция состава кишечной микробиоты от рождения до 24 недель в когорте INFANTMET. Микробиом 5: 4. DOI: 10.1186 / s40168-016-0213-y

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Орта Б. Л., Баль Р., Мартинес Дж. К. и Виктора К. Г. (2007). Доказательства долгосрочных эффектов грудного вскармливания: систематические обзоры и метаанализы. Женева: Библиотечный каталог публикаций ВОЗ.

    Кайнонен, Э., Раутава, С., и Исолаури, Э. (2012). Иммунологическое программирование грудным молоком создает противовоспалительную цитокиновую среду у детей, вскармливаемых грудью, по сравнению с детьми, вскармливаемыми смесью. руб. J. Nutr. 109, 1962–1970. DOI: 10.1017 / S0007114512004229

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Коляда А., Сызенко Г., Мосейко В., Будовская Л., Пучков К., Передерий В. и др. (2017). Связь между индексом массы тела и соотношением Firmicutes / Bacteroidetes у взрослого населения Украины. BMC Microbiol. 17: 120. DOI: 10.1186 / s12866-017-1027-1

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Латроп, С.К., Блум, С. М., Рао, С. М., Натч, К., Лио, К. В., Сантакруз, Н. и др. (2011). Периферическое образование иммунной системы комменсальной микробиотой толстой кишки. Природа 478, 250–254. DOI: 10.1038 / nature10434

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Ле Уэру-Лурон, И., Блат, С., и Будри, Г. (2010). Грудное вскармливание против искусственного вскармливания: воздействие на пищеварительный тракт и немедленное и долгосрочное воздействие на здоровье. Nutr. Res. Ред. 23, 23–36.DOI: 10.1017 / S0954422410000065

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Мариат Д., Фирмессе О., Левенез Ф., Гимарайнш В., Сокол Х., Доре Дж. П. и др. (2009). Соотношение Firmicutes / Bacteroidetes в микробиоте человека меняется с возрастом. BMC Microbiol. 9: 123. DOI: 10.1186 / 1471-2180-9-123

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Накаяма М., Ядзима М., Хатано С., Ядзима Т. и Кувата Т. (2003).Прилипшие к кишечнику бактерии и бактериальная транслокация у крыс, вскармливаемых грудью и смесью, в зависимости от восприимчивости к инфекции. Pediatr. Res. 54, 364–371. DOI: 10.1203 / 01.PDR.0000077482.28990.2D

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Penders, J., Thijs, C., Vink, C., Stelma, F. F., Snijders, B., Kummeling, I., et al. (2006). Факторы, влияющие на состав микробиоты кишечника в раннем детстве. Педиатрия 118, 511–521.DOI: 10.1542 / педс.2005-2824

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Пуллис А., Фостер Р., Нортфилд Т. К. и Мендалл М. А. (2002). Обзорная статья: фекальные маркеры в оценке активности воспалительного заболевания кишечника. Aliment Pharmacol. Ther. 16, 675–681. DOI: 10.1046 / j.1365-2036.2002.01196

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Рости, Л., Брага, М., Фульсьери, К., Саммарко, Г., Маненти, Б., и Коста, Э. (2011). По сравнению с грудным молоком, молочная смесь не увеличивает высвобождение маркера воспаления кальпротектина. Pediatr. Med. Чир. 33, 178–181.

    Google Scholar

    Сааринен, К. М., Сарнесто, А., Савилахти, Э. (2002). Маркеры воспаления в кале младенцев с аллергией на коровье молоко. Pediatr. Allergy Immunol. 13, 188–194. DOI: 10.1034 / j.1399-3038.2002.01027

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Савино, Ф., Кастаньо, Э., Калабрезе, Р., Виола, С., Оггеро, Р., и Миньеро, Р. (2010). Высокий уровень кальпротектина в кале у здоровых младенцев, находящихся на исключительно грудном вскармливании. Неонатология 97, 299–304. DOI: 10.1159 / 000255161

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    .

    Воспаление кишечника у грудных детей: разные причины и одно лечение ... но защищенного происхождения.

     @article {Pancaldi2008IntestinalII, title = {Воспаление кишечника у грудных детей: разные причины и одно лечение ... но защищенного происхождения.}, author = {М. Панкальди, Илария Мариотти и Фиорелла Балли}, journal = {Acta bio-medica: Atenei Parmensis}, год = {2008}, объем = {79 2}, pages = { 144-50 } } 
    Представлены три истории болезни грудных младенцев, страдающих различными формами кишечных проблем, которые прошли специальную диетическую терапию для решения ситуаций, с которыми было бы трудно справиться с использованием специальных разновидностей искусственного молока, представленных на рынке.Этим детям давали домашнюю пищу, состоящую из сыра Пармиджано Реджано, выдержанного не менее 36 месяцев, рисового или кукурузного крема и тапиоки, сахара, кукурузного масла. В первом случае диагноз «широко распространен… ПРОДОЛЖИТЬ ЧТЕНИЕ

    Сохранить в библиотеку

    Создать оповещение

    Cite

    Запустить Research Feed

    .

    Функции и сигнальные пути аминокислот при воспалении кишечника

    Кишечник всегда подвергается воздействию внешней среды и кишечных микроорганизмов; таким образом, он более чувствителен к дисфункции и дисбактериозу, приводящим к воспалениям кишечника, таким как воспалительное заболевание кишечника (ВЗК), синдром раздраженного кишечника (СРК) и диарея. Все больше исследований показывают, что пищевые аминокислоты играют важную роль в предотвращении и лечении воспаления кишечника. Обзор направлен на обобщение функций и сигнальных механизмов аминокислот при воспалении кишечника.Аминокислоты, включая незаменимые аминокислоты (EAA), условно незаменимые аминокислоты (CEAA) и заменимые аминокислоты (NEAA), улучшают функции кишечного барьера и экспрессию противовоспалительных цитокинов и белков плотного соединения, но снижают окислительный стресс и апоптоз энтероцитов, а также экспрессия провоспалительных цитокинов при воспалении кишечника. Функции аминокислот связаны с различными сигнальными путями, включая механическую мишень рапамицина (mTOR), индуцибельную синтазу оксида азота (iNOS), кальций-чувствительный рецептор (CaSR), ядерный фактор-каппа-B (NF- κ B). ), митоген-активированная протеинкиназа (MAPK), ядерный эритроид-связанный фактор 2 (Nrf2), общая контролируемая нерепрессированная киназа 2 (GCN2) и ангиотензин-превращающий фермент 2 (ACE2).

    1. Введение

    Кишечник является высшим пищеварительным органом человека и многих животных, включая тонкий и толстый кишечник. Тонкая кишка покрывает подвздошную, тощую и двенадцатиперстную кишки, а толстая кишка включает толстую, слепую и прямую кишку [1]. Кишечный тракт выполняет множество функций, включая переваривание и всасывание питательных веществ, распознавание внешних факторов и передачу сигналов, связанных с врожденным и адаптивным иммунитетом [2]. Продолжая испытывать внешние факторы стресса (например,g., диетические ингредиенты, кишечные микроорганизмы и факторы окружающей среды) легко приводит к повреждению и дисфункции кишечника [3]. Таким образом, кишечник обычно находится в состоянии воспаления, связанного с определенным заболеванием, включая диарею, воспалительное заболевание кишечника (ВЗК) и синдром раздраженного кишечника (СРК) [4]. ВЗК включают болезнь Крона (БК) и язвенный колит (ЯК) [5]. CD обычно локализуется во всем кишечнике, влияя в первую очередь на стенку кишечника [6]. ЯК ограничивается как толстой, так и прямой кишкой, поражая в основном слизистую оболочку [7].Продукция провоспалительных цитокинов, включая интерлейкин-1 (ИЛ-1), ИЛ-6, ИЛ-17, ИЛ-22, ИЛ-23, фактор некроза опухоли- α (TNF- α ) и интерферон- γ (IFN- γ ) сильно влияет на развитие IBD [8].

    Метаболический профиль аминокислот в ЯК отличается от контрольной группы, что указывает на то, что определенные аминокислоты могут быть новыми биомаркерами для ранней диагностики и лечения пациентов с ЯК [9]. Например, уровни глутамина (Gln), глутамата (Glu), метионина (Met), триптофана (Trp) и гистидина (His) у пациентов с ЯК значительно ниже, чем в нормальной контрольной группе, но аспарагин (Asp) и изолейцин (Иль) - совсем наоборот.Недавние исследования также показывают, что аминокислоты играют важную роль в воспалении кишечника. Например, Trp незаменимых аминокислот (EAAs) оказывает полезную регуляторную функцию в росте слизистой оболочки или поддержании и облегчении воспаления кишечника с помощью сигнального пути 5-гидрокситриптофана (5-HT) [10], в лечении колита с помощью семейства доменов рекрутирования каспаз. член 9 (Card9) [11, 12], и в функции кишечного гомеостаза и противовоспалительного действия лигандов арилуглеводородных рецепторов (AHR) в кишечнике [13, 14].Gln, одна из заменимых аминокислот (NEAA), регулирует противовоспалительное действие, зависящее от его функции, за счет плотных контактов кишечника (TJ), механической мишени рапамицина (mTOR), митоген-активируемой протеинкиназы (MAPK) и ядерного фактора-каппа. -B (NF- κ B) сигнальные пути [15–18]. Арг является условно незаменимой аминокислотой (СЕАА) и играет важную роль в лечении воспаления кишечника путем манипулирования иммунными реакциями, окислительной системой и кишечным метаболизмом [6, 19, 20].Leu является членом аминокислот с разветвленной цепью (BCAA), и его депривация может облегчить колит и воспаление кишечника с помощью общей контролируемой нерепрессированной киназы (GCN2) с помощью сенсора аминокислот [21, 22]. Ароматические аминокислоты (AAA), включая Trp, Phe и Tyr, ослабляют воспаление кишечника за счет активации кальций-рецепторов (CaSR) у поросят [23]. Обзор направлен на обобщение роли и молекулярных механизмов аминокислот при воспалении кишечника.

    2. Аминокислоты и воспаление кишечника

    В соответствии с потребностями в питании аминокислоты традиционно делятся на 8 типов EAA, 10 видов NEAA и 2 вида CEAA.EAA поступают из питательного вещества только переносчиками аминокислот, такими как Trp, Leu и Phe. NEAA могут быть синтезированы через определенные элементы in vivo (например, Glu, Gly и Ser) [24]. Есть два типа специальных аминокислот, поскольку они не являются ни EAA, ни NEAA, включая Arg и His, которые являются EAA для младенцев, но не для взрослых; поэтому они называются CEAA. Защитные функции аминокислот в кишечнике могут быть тесно связаны с апоптозом и пролиферацией эпителиальных клеток кишечника (IEC), экспрессией белков плотного соединения (TJP), облегчением воспаления кишечника и окислительного стресса путем ингибирования NF- κ B сигнальный путь и активация сигнального пути ядерного эритроидного фактора 2 (Nrf2) [25, 26].NF- κ B и Nrf2 - это два важных сигнальных пути, которые связаны с воспалением и окислением. NF- κ B активирует экспрессию различных провоспалительных цитокинов (например, IL-1 β , IL-6, IL-8 и TNF- α ) [27]. Nrf2 подавляет продукцию провоспалительных цитокинов и увеличивает экспрессию антиоксидантных генов [28, 29]. Окислительный стресс и медиаторы воспаления являются основными этиологическими факторами ВЗК; следовательно, ожидается, что аминокислоты смягчат его как антиоксиданты и противовоспалительные агенты [30, 31].Например, передача сигналов гамма-аминомасляной кислотой (ГАМК) негативно регулирует продукцию провоспалительных факторов посредством ингибирования активации пути NF- κ B; таким образом, он показывает различные полезные функции в прогрессировании ВЗК [32]. Другой характеристикой ВЗК является нарушение целостности кишечного эпителиального барьера (IEB) [33], который регулирует всасывание пищи и ограничивает проникновение патогенов, состоящих из верхних TJ, нижних адгезивных соединений (AJs) и десмосом [34]. .Функция IEB определяется TJs, белковым комплексом, включающим окклюдин, семейство клаудина и соединительные молекулы адгезии (JAMs) [35, 36], а аминокислоты играют критическую роль в экспрессии TJPs [37, 38]. Например, Trp усиливает экспрессию окклюдена-1, окклюдена-2, окклюдина, клаудина-3 и клаудина-4 в кишечнике свиньи [39, 40]. Добавки Arg и Glu улучшают проницаемость и экспрессию белка TJs [41, 42]. Кроме того, защитный эффект аминокислот также связан со стрессом эндоплазматического ретикулума (ЭПР) и аутофагией [43].Обильный стресс ER приводит к апоптозу [44] и является критическим фактором целостности кишечного барьера и гомеостаза кишечника [45]. Аутофагия, регулируемая передачей сигналов mTOR, имеет решающее значение для подавления воспаления кишечника и поддержания гомеостаза кишечника [46]. Передача сигналов mTOR играет важную роль в пролиферации, дифференцировке, росте и метаболизме клеток [47, 48]; таким образом, он может быть мишенью для терапии воспаления кишечника. Кроме того, передача сигналов MAPK является еще одним важным сигнальным путем для аминокислот и воспаления кишечника.Передача сигналов MAPK у млекопитающих в основном состоит из MAPKS регулируемой внеклеточными сигналами киназы (ERK), N-концевой киназы c-Jun (JNK) и путей MAPK p38, которые играют важную роль в росте, пролиферации, дифференцировке, миграции клеток и т.д. воспаление и выживаемость, и это связано с патогенезом нескольких заболеваний человека, включая ВЗК [49–52]. Некоторые аминокислоты играют важную роль в активации пути MAPK [53, 54]. Например, Asn улучшает целостность кишечника за счет подавления провоспалительных цитокинов кишечника через MAPKp38 и снижает апоптоз энтероцитов через MAPKp38 и ERK1 / 2 [55].Арг облегчает индуцированное ЛПС иммунное повреждение в кишечнике рыб и энтероцитах, подавляя MAPKp38 [56]. Gln в сочетании с Arg снижает продукцию TNF- α и других провоспалительных цитокинов, вероятно, за счет его регуляции в MAPKp38 [57].

    2.1. ЕАА и воспаление кишечника

    ЕАА оказывают значительное влияние на воспаление кишечника. Сообщается, что Phe обладает благоприятным действием при лечении ВЗК, ингибируя продукцию TNF- α и усиливая иммунные ответы [63].Phe с хромом обладает защитным действием против IBD, индуцированного индометацином у крыс, что может быть связано с антиоксидантными и противовоспалительными характеристиками Phe [30] . Phe регулирует высвобождение кишечных гормонов, а также толерантность к глюкозе и подавляет потребление пищи грызунами с помощью CaSR, что может быть потенциальной терапией ожирения и диабета [64]. Met способен регулировать метаболизм, врожденный иммунитет и пищеварение у млекопитающих и генерировать глутатион для нейтрализации окислительного стресса [112].Met ингибирует увеличение параклеточной проницаемости, опосредованное TNF- α , которое может быть связано с метаболитами антиоксидантов (например, таурином и глутатионом) для улучшения гомеостаза кишечника [65] . Изобилие Met имеет решающее значение для целостности кишечника и антиоксидантной способности кишечника [66]. Лиз влияет на переваривание пищи и экспрессию переносчиков аминокислот в кишечнике [68]. Поли-L-лизин (PL) представляет собой гомополимер L-лизина и снижает продукцию IL-8 в IEC, индуцированную TNF- α ; таким образом, добавка PL ингибирует экспрессию провоспалительных цитокинов путем активации CaSR в кишечнике [69] . Продукты реакции Глюкоза-лизин Майяра (Glc-Lys MRP) улучшают DSS-индуцированный колит, повышают содержание глутатиона, а также антиоксидантную активность и подавляют воспалительные цитокины и NF- κ B [70, 71]; таким образом, их можно использовать для профилактики или лечения ВЗК. Thr является основным ингредиентом кишечного IgA и муцинов; таким образом, недостаточное питание Thr вызывает воспаление и влияет на иммунные ответы через путь NF- κ B [72]. Пищевая добавка с Thr имеет благоприятную регулирующую функцию в отношении кишечного барьера и иммунитета цыплят-бройлеров, инфицированных Eimeria maxima [73].Недостаточность Thr нарушает иммунный ответ кишечника и усиливает воспаление, связанное с путями NF- κ B и mTOR у молодого белого амура, инфицированного Aeromonas hydrophila [74]. BCAA (например, Leu, Val и Ile) усиливают систему иммунной защиты кишечника за счет улучшения морфологической целостности и выработки иммуноглобулинов в кишечнике [113]. Leu усиливает пролиферацию клеток и экспрессию переносчиков аминокислот за счет активации mTOR [77, 78]. Однако высокая концентрация BCAA увеличивает окислительный стресс и воспаление за счет mTOR и NF- κ B [114]; таким образом, диета с низким содержанием Leu облегчает симптомы колита и воспаления кишечника с помощью аминокислотного сенсора GCN2 на модели колита [22].Ile индуцирует экспрессию β -дефенсинов через рецепторы связывания с G-белками (GPCR) и пути передачи сигналов ERK / MAPK [79]. А недавнее исследование показало, что диетический Иле улучшает иммунную функцию кишечника, антиоксидантную способность и микробную популяцию, а также регулирует экспрессию генов антиоксидантного фермента, плотных контактов, Nrf2, p38 и ERK1 в кишечнике карпа Цзянь [115]. Исследования Val при кишечном воспалении относительно редки, но γ -глутамил Val уменьшает воспаление при колите через передачу сигналов CaSR и ингибирует пути TNF- α в IEC [76].Более того, Trp, Phe и Tyr обладают ароматическим ядром, поэтому их называют ароматическими аминокислотами (AAA), которые уменьшают воспаление кишечника за счет активации CaSR у поросят [23]. CaSR является одним из GPCR, который участвует в восприятии питательных веществ и поддержании ионного гомеостаза, секреции гормонов и жидкости, дифференцировке клеток и апоптозе в кишечнике [116, 117]. Дефицит эпителиального CaSR приводит к нарушению целостности кишечника, изменению состава микробиоты и ускорению провоспалительных иммунных ответов [118].Экспрессия гена CaSR может регулироваться витамином D, внеклеточным Ca 2+ и цитокинами [119–123]. Однако L-аминокислоты, такие как L-Ala, L-Phe и L-Trp, являются агонистами CaSR; таким образом, они эффективны для профилактики и лечения ВЗК и других диарейных заболеваний через CaSR [123–127]. CaSR, активируемый Trp, выполняет противовоспалительную роль посредством активации комплекса Β-аррестина 2 ( β -arr2) и TAK1-связывающего белка 1 (TAB1) для ингибирования N

    .

    Смотрите также

MAXCACHE: 0.84MB/0.00054 sec