Vlaknine iz hrane lahko spodbujajo z alergijami povezano vnetje v črevesju in pljučih

Vlaknine iz hrane lahko spodbujajo z alergijami povezano vnetje v črevesju in pljučih

Vrsta vlaken, imenovana inulin, ki se običajno uporablja v prehranskih dopolnilih in je znana po svojih določenih protivnetnih lastnostih, lahko prav tako spodbuja z alergijo povezano vrsto vnetja v pljučih in črevesju ter drugih delih telesa, glede na predklinično študijo raziskovalcev Friedmanovega centra za prehrano in vnetja in Inštituta Jill Roberts za vnetne črevesne bolezni pri Weill Cornell Medicine in Inštitut Boyce Thompson v Cornellovem kampusu Ithaca.

Študija, objavljena 2. novembra v reviji Nature, je pokazala, da prehranske vlaknine spremenijo metabolizem nekaterih črevesnih bakterij, kar posledično sproži, čemur znanstveniki pravijo vnetje tipa 2 v črevesju in pljučih. Ta vrsta vnetja naj bi se razvila pri sesalcih predvsem za obrambo pred okužbo s parazitskimi črvi (»helminti«) in je tudi del normalnega celjenja ran, čeprav je njegova neustrezna aktivacija osnova za alergije, astmo in druge vnetne bolezni.

Tukaj je treba veliko upoštevati, a na splošno ti rezultati širijo naše razumevanje odnosa med prehrano, imunostjo in običajno koristnimi mikroorganizmi, ki sestavljajo našo mikrobioto in naseljujejo naša telesa.«

Dr. David Artis, soavtor študije, direktor Friedmanovega centra za prehrano in vnetja in Michael Kors, profesor imunologije na Weill Cornell Medicine

Znanstveni udeleženci študije odražajo visoko sodelovalno raziskovalno misijo Friedmanovega centra in črpajo iz strokovnega znanja na področju bakterijske genetike, biokemije in imunologije na Weill Cornell Medicine v New Yorku in na Cornellovem kampusu Ithaca. Dr. Chun-Jun Guo, docent za imunologijo v medicini na Weill Cornell Medicine, in dr. Frank Schroeder, profesor na inštitutu Boyce Thompson in na oddelku za kemijo in kemijsko biologijo na Visoki šoli za umetnost in znanost v Cornellovem kampusu Ithaca, sta se združila z laboratorijem Artis, da bi pridobila podrobno razumevanje, kako ključna sestavina prehrane vpliva na mikrobiom in imunski odziv. Prvi avtor študije je dr. Mohammad Arifuzzaman, podoktorski raziskovalec v laboratoriju Artis. Dr. Artis je tudi direktor Inštituta Jill Roberts za vnetno črevesno bolezen pri Weill Cornell Medicine.

Majhne količine inulina najdemo v različnem sadju in zelenjavi, vključno z bananami, šparglji in česnom. Pogosto je koncentriran tudi v splošno dostopnih dodatkih z visoko vsebnostjo vlaknin. Prejšnje študije so pokazale, da inulin poveča populacijo koristnih črevesnih bakterijskih vrst, kar posledično poveča raven protivnetnih imunskih celic, imenovanih regulatorne celice T (Treg).

V tej novi študiji so raziskovalci bolj celovito preučili učinke inulina. Dva tedna so hranili miši z dieto z veliko vlakninami na osnovi inulina in nato analizirali številne razlike med temi mišmi in mišmi, ki so bile hranjene z dieto brez inulina. Ključna razlika je bila v tem, da je dieta z inulinom, medtem ko je povečala število celic Treg, povzročila tudi bistveno višje ravni belih krvnih celic, imenovanih eozinofili, v črevesju in pljučih. Visoka raven eozinofilcev je klasičen znak vnetja tipa 2 in se običajno pojavi pri sezonskih alergijah in astmi.

E-knjiga o genetiki in genomiki

Zbirka najboljših intervjujev, člankov in novic zadnjega leta. Prenesite kopijo še danes

Končno so raziskovalci ugotovili, da eozinofilni odziv posredujejo imunske celice, imenovane prirojene limfoidne celice skupine 2 (ILC2), ki so jih aktivirale povečane ravni majhnih molekul, imenovanih žolčne kisline, v krvi. Raven žolčne kisline je bila povišana zaradi inulina povzročene rasti nekaterih vrst bakterij – skupine, imenovane Bacteroidetes, ki jih najdemo pri miših in ljudeh – ki imajo encim za presnovo žolčne kisline.

"Presenečeni smo bili, ko smo ugotovili tako močno povezavo med dodajanjem inulina in zvišanimi nivoji žolčnih kislin," je dejal dr. Schroeder. "Nato smo ugotovili, da je delecija receptorja žolčne kisline odpravila z inulinom povzročeno vnetje, kar nakazuje, da so spremembe v presnovi žolčne kisline, ki jih poganjajo mikrobiote, osnova učinkov inulina."

"Ko smo miši brez mikroorganizmov (miši brez mikrobiote) kolonizirali z eno od teh bakterijskih vrst in nato izločili gen za bakterijski encim, ki spodbuja proizvodnjo žolčne kisline, je bila celotna pot od inulina do eozinofilije in alergijskega vnetja blokirana," je dejal dr. Guo.

Ugotovitev, da inulin spodbuja vnetje tipa 2, ne pomeni, da je ta vrsta vlaknin vedno "slaba", so povedali raziskovalci. Ugotovili so, da inulin poslabša z alergenom povzročeno vnetje dihalnih poti tipa 2 pri miših. Toda poskusi so potrdili tudi predhodno poročan učinek inulina pri spodbujanju protivnetnih Treg celic, kar lahko v mnogih primerih odtehta nekatere pro-vnetne učinke. Poleg tega imunski odziv tipa 2, ki ga spremlja povečana proizvodnja sluzi, ki ščiti tkiva v črevesju in pljučih, ni nujno škodljiv pri zdravih ljudeh – pravzaprav so raziskovalci v svojih poskusih z mišmi ugotovili, da z inulinom povzročeno vnetje tipa 2 krepi obrambo pred okužbami s črvi.

"Mogoče je, da ta pot od inulina do vnetja tipa 2 predstavlja prilagodljiv, koristen odziv na okužbo z endemičnimi črvi, čeprav so njeni učinki bolj zapleteni in jih je težko predvideti v bolj industrializiranem okolju brez helmintov," je dejal dr. Arifuzzaman.

Raziskovalci zdaj nameravajo uporabiti svoj multidisciplinarni, večplatformski pristop za sistematično preučevanje imunskih učinkov različnih vrst vlaknin, kot tudi vrste drugih prehranskih dopolnil, pri različnih zdravstvenih in bolezenskih stanjih.

Vir:

Weill-Cornellova medicina

Referenca:

Arifuzzaman, M., et al. (2022) Inulinska vlakna spodbujajo žolčne kisline, pridobljene iz mikrobiote, in vnetje tipa 2. Narava. doi.org/10.1038/s41586-022-05380-y.

.