Кишечник: ответы на вопросы

Дефицит цинка связан с неблагоприятными исходами заболевания, последующими госпитализациями и операциями у пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника(Болезнь Крона, язвенный колит).

Источник: Association between dietary iron and zinc intake and development of ulcerative colitis: A case-control study in Japan Yumie Kobayashi et al. J Gastroenterol Hepatol. 2019 Oct.
 

Чувствуя концентрацию L-аргинина в окружающей среде, микробы могут адаптировать свой метаболизм к различным стрессовым ситуациям. Более того, патогены, заселяющие кишечник, могут истощать запасы L-аргинина в окружающей среде, тем самым ограничивая доступ ферментов хозяина к субстрату, превращающему L-аргинин в противомикробные соединения.

Источник: L-arginine metabolism as pivotal interface of mutual host-microbe interactions in the gut Björn Nüse et al. Gut Microbes. 2023 Jan-Dec.

Недостаток L-аргинина может нарушить микрофлору кишечника и, следовательно, снизить устойчивость к колонизации, так как аргинин используется в кишечнике как противомикробный субстрат, что способствует росту патогенных и патобионтных микроорганизмов. 

Источник: L-arginine metabolism as pivotal interface of mutual host-microbe interactions in the gut Björn Nüse et al. Gut Microbes. 2023 Jan-Dec.

В последние годы кишечная микробиота как мишень для метаболизма L-аргинина также стала предметом исследований. Например, добавление L-аргинина в рацион улучшало и ускоряло выздоровление при язвенном колите на доклинических моделях. Защита от тяжёлой кишечной патологии была связана с изменением состава кишечной микробиоты и увеличением количества родов бактерий, связанных со здоровьем человека. Кроме того, после применения L-аргинина улучшались функции эндотелиальных клеток и в ткани кишечника проникало меньше воспалительных клеток. Таким образом, пероральная замена L-аргинина является привлекательной целью для клинического вмешательства при воспалительных заболеваниях кишечника.

Источник: L-arginine as a novel target for clinical intervention in inflammatory bowel disease. Expl Immunol. 2021; 1:80–89. 

Добавка L-аргинина в пищу восстанавливает разнообразие кишечной микробиоты и защищает от повреждений и воспалений кишечника после заражения патогенной бактерией C rodentium. Защита, обеспечиваемая L-аргинином, была связана с увеличением количества полезных бактерий рода Bacteroidetes и уменьшением количества патогенных бактерий Verrucomicrobia.

Источник: Dietary Arginine Regulates Severity of Experimental Colitis and Affects the Colonic Microbiome Kshipra Singh et al. Front Cell Infect Microbiol. 2019.

Наличие L-аргинина в достаточном количестве уравновешивает метаболические потребности микроорганизмов и клеток организма в кишечнике. В то время как достаточное количество L-аргинина в просвете кишечника способствует восстановлению кишечной микробиоты и устранению воспаления или инфекции, недостаток L-аргинина продлевает жизнеспособность патогенных бактерий и поддерживает хроническое воспаление.

Источник: L-arginine metabolism as pivotal interface of mutual host-microbe interactions in the gut Björn Nüse et al. Gut Microbes. 2023 Jan-Dec.

Нарушение метаболизма L-аргинина связано с иммуноопосредованными или инфекционными заболеваниями. При обоих видах заболеваниий уровень L-аргинина в просвете кишечника может быть недостаточным для удовлетворения метаболических потребностей. Это особенно важно, поскольку скорость синтеза белков в кишечнике зависит от доступности пула их метаболических предшественников в кишечнике. Скорость внутрипросветного синтеза действительно выше, чем в других основных метаболически активных тканях, таких как печень или мышцы. Дефицит L-аргинина, связанный с инфекцией или воспалением, способствует иммунопатологии и клинические испытания с добавлением L-аргинина показали, что L-аргинин существенно снижает осложнения, вызванные воспалением и инфекцией.

Источник: L-arginine metabolism as pivotal interface of mutual host-microbe interactions in the gut Björn Nüse et al. Gut Microbes. 2023 Jan-Dec.

Было доказано, что цинк, являющийся важным микроэлементом для кишечной микробиоты, может влиять на состав и функции микробиома кишечника, хотя данные о механизме его кишечного метаболизма ограничены.

Источник: The microbiome as a major function of the gastrointestinal tract and its implication in micronutrient metabolism and chronic diseases Dingbo Lin et al. NutrRes. 2023 Apr.

Исследования сообщают, что экстракт виноградной косточки (ЭВК), богатый проантоцианидинами, защищает и обеспечивает иммунитет против хронических и острых окислительных повреждений желудка и кишечника за счёт повышения микровязкости мембран желудка и двенадцатиперстной кишки и ингибирования перекисного окисления липидов. Он обладает антиоксидантной активностью и более высокой гастропротекторной способностью по сравнению с витаминами C и E. Этот гастропротекторный эффект ЭВК может быть обусловлен способностью процианидинов связываться с белками, покрывающими поверхность желудка.

Источник: Grape seed extract: having a potential health benefits Madhavi Gupta et al. J Food Sci Technol. 2020 Apr.

Противовоспалительная роль экстракта виноградной косточки при заболеваниях кишечника заключается в модуляции микрофлоры кишечника, уменьшении количества Faecalibacterium prausnitzii в просвете кишечника и блокировке воспалительной реакции кишечника. Одно исследование показало, что содержащий проантоцианидины экстракт виноградной косточки обладает профилактическим действием при повреждении желудка, вызванном хлоридом/этанолом. Это исследование продемонстрировало, что экстракт виноградной косточки играет ключевую роль в наблюдаемых положительных эффектах при воспалительных заболеваниях кишечника.

Источник: Saito M, et al. Antiulcer activity of grape seed extract and Procyanidins. J Agri Food Chem. 1998;46(4):1460–1464. 

При определённых заболеваниях, таких как воспалительные заболевания кишечника (ВЗК), рекомендованы более высокие дозы цинка. Например, пациентам с ВЗК в стадии ремиссии рекомендована доза от 40 мг в день в течение 10 дней до 110 мг три раза в день в течение 8 недель. Аналогичным образом, для людей с целиакией, соблюдающих длительное безглютеновое питание, рекомендована доза 25–40 мг в день.

Источник: Zinc supplementation tightens "leaky gut" in Crohn's disease G C Sturniolo et al. Inflamm Bowel Dis. 2001 May.

В ретроспективном исследовании изучалась распространенность дефицита цинка у детей младше 17 лет с воспалительными заболеваниями кишечника. Результаты показали, что уровень цинка в сыворотке крови при Болезни Крона (медиана 64 мкг/дл) был значительно ниже, чем при язвенном колите (медиана 69 мкг/дл) и в контрольной группе (медиана 77 мкг/дл). Кроме того, распространённость дефицита цинка была значительно выше при Болезни Крона (60,2%), чем в контрольной группе (37,2%), но не отличалась существенно от язвенного колита (51,7%). 

Источник: Serum Zinc and Selenium in Children with Inflammatory Bowel Disease: A Multicenter Study in Japan Jun Ishihara et al. Dig Dis Sci. 2022 Jun.

Пациенты с ВЗК подвержены высокому риску дефицита питательных веществ из-за длительного воспаления кишечника и снижения потребления пищи. У пациентов с ВЗК часто наблюдается дефицит цинка, распространённость которого составляет от 15 до 45%. 

Источник: New Insights into the Role of Trace Elements in IBD Georgiana-Emmanuela Gîlcă-Blanariu et al. Biomed Res Int. 2018.
 

Два эпидемиологических исследования подтвердили, что регулярное потребление цинка с пищей может снизить риск развития ВЗК, подтвердив защитную роль цинка в отношении этого заболевания. Однако, клинические исследования эффективности добавок с цинком для лечения ВЗК отсутствуют, но более ранние исследования на животных и клеточных моделях показали многообещающие результаты, что требует дальнейших клинических исследований для изучения эффективности лечения цинком в отношении клинической активности, маркеров воспаления и заживления слизистой оболочки.

Источник: Zinc intake and risk of Crohn’s disease and ulcerative colitis: a prospective cohort study Ashwin N Ananthakrishnan et al. Int J Epidemiol. 2015 Dec.

Цинк оказывает прямое противомикробное действие на патогенные кишечные бактерии, такие как сальмонелла и шигелла. У детей с острой диареей, получавших лечение цинком, продолжительность и частота диареи сокращались, а потребность в антибиотикотерапии уменьшалась по сравнению с контрольной группой.

Источник: Zinc for the treatment of diarrhoea: effect on diarrhoea morbidity, mortality and incidence of future episodes Christa L Fischer Walker et al. Int J Epidemiol. 2010 Apr.

Дефицит цинка может привести к гиперпроницаемости кишечника (диарее), что приводит к повышению уровня оксида азота и окислительному стрессу, которые могут вызвать диарею. Исследования на крысах показали, что дефицит цинка повышает экспрессию кишечного урогуанилина — пептида, который стимулирует секрецию хлоридов, приводящую к секреции жидкости, снижает абсорбцию триглицеридов за счёт изменения развития хиломикронов и снижает абсорбцию белков за счёт изменения активности пептидаз энтероцитов, что может вызвать диарею.

Источник: Intestinal paracellular permeability during malnutrition in guinea pigs: effect of high dietary zinc P Rodriguez et al. Gut. 1996 Sep.

Исследования показали, что добавки с цинком влияют на выведение лактулозы у детей с выделениями из кишечника кишечной палочки, шигелл и кампилобактерий. Наибольшее снижение экскреции лактулозы наблюдалось у детей, получавших добавки с цинком, которые были более лёгкими (вес по отношению к возрасту менее 80%), более худыми (вес по отношению к росту менее 85%) и недоедающими [окружность средней части плеча менее 12,5 см] или с гипоцинкемией (менее 14 мкмоль/л).

Источник: Impact of zinc supplementation on intestinal permeability in Bangladeshi children with acute diarrhoea and persistent diarrhoea syndrome S K Roy et al. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 1992 Oct.

Рандомизированное двойное слепое исследование, проведённое с участием людей с аденомами толстой кишки в анамнезе, которые получали либо 1200 мг элементарного кальция в день, либо плацебо, показало значительное снижение риска рецидива аденом толстой кишки при приёме добавок с кальцием. Эти результаты объясняются способностью кальция соединяться с желчными кислотами в кишечнике, снижая скорость пролиферации эпителия прямой кишки.

Источник: Calcium supplements for the prevention of colorectal adenomas. Calcium Polyp Prevention Study Group J A Baron et al. N Engl J Med. 1999.

Проспективное когортное исследование показало, что наибольшая польза наблюдалась у субъектов, которые потребляли с пищей больше всего кальция (медиана = 914 мг / сут) по сравнению с субъектами, которые потребляли меньше всего кальция (средний уровень 486 мг / сут). Аналогичный эффект наблюдался при приёме добавок с кальцием.

Источник: Dietary calcium and vitamin D intake and risk of colorectal cancer: a prospective cohort study in women Paul Terry et al. Nutr Cancer. 2002.

Влияние потребления кальция с пищей на риск развития колоректального рака и сравнение с влиянием более высокого и более низкого уровня потребления кальция с пищей были изучены в одном большом исследовании. Его авторы пришли к выводу, что увеличение потребления кальция с пищей на 100 мг в день снижает риск развития колоректального рака на 5%, а увеличение потребления кальция с пищей на 1000 мг в день снижает заболеваемость колоректальным раком на 37%, а риск развития рака толстой кишки — на 50%. Одновременно потребление кальция с пищей > 1000 мг/сут снижало частоту рака толстой кишки на 46% и риск развития колоректального рака на 30%.

Источник: Does dietary calcium interact with dietary fiber against colorectal cancer? A case-control study in Central Europe Aleksander Galas et al. Nutr J. 2013.

О дефиците магния и микробиоте кишечника у людей известно немного, в то время как некоторые данные доступны лишь для животных моделей. Так 6-недельная диета с дефицитом магния у грызунов изменила микробиоту кишечника и была связана с тревожным поведением. В частности, дефицит магния может вызывать дисбаланс в системе «микробиота — кишечник — мозг», что способствует развитию депрессивного поведения. Следует отметить, что ожирение повышает риск развития депрессии, а депрессия, как было установлено, является предвестником развития ожирения. 

Источник: Dietary magnesium deficiency affects gut microbiota and anxiety-like behaviour in C57BL/6N mice Bettina Pyndt Jørgensen et al. Acta Neuropsychiatr. 2015 Oct.