Lehetséges összefüggések a béláteresztés és az élelmiszer-feldolgozás között: A glutamin lehetséges terápiás rése

Jean Robert Rapin

I. Gyógyszerésztudományi Kar, Burgundi Egyetem - Dijon, Franciaország

III Egyesület REMEDES - Orlienas, Franciaország

Nicolas Wiernsperger

II INSERM - Villeurbanne, Franciaország

III Egyesület REMEDES - Orlienas, Franciaország

Absztrakt

A megnövekedett béláteresztő képesség valószínűleg számos kórkép oka, például allergia, anyagcsere vagy akár kardiovaszkuláris zavarok. A bélpermeabilitás sok súlyos klinikai helyzetben és gyakori rendellenességekben, például irritábilis bél szindrómában fordul elő. Ilyen körülmények között azok az anyagok, amelyek általában nem képesek átjutni a hámgáton, hozzáférnek a szisztémás keringéshez. A szivárgó bél potenciális káros hatásainak bemutatására egy olyan érvet mutatunk be, amely a modern élelmiszer-feldolgozás által kiváltott fehérjéhez vagy lipidglikációhoz kapcsolódó példákon alapul. A megnövekedett béláteresztő képességet nagymértékben javítani kell olyan étrendi vegyületek hozzáadásával, mint a glutamin vagy a kurkumin, amelyek mind mechanikusan képesek gátolni a szoros kereszteződésnyitáshoz kapcsolódó gyulladást és oxidatív stresszt. Ennek a rövid áttekintésnek az a célja, hogy növelje az orvosok tudatosságát e gyakori - bár jórészt fel nem ismert - patológiában, amely egyszerű táplálkozási változtatásokkal könnyen megelőzhető vagy javítható.

BEVEZETÉS

A bélfal első vonalbeli, nagyon hatékony gátat jelent sok potenciálisan káros táplálék vagy baktérium anyag számára. 1 A megnövekedett bélpermeabilitás (IP) gyakori probléma, amelyet számos olyan betegségben találnak, amelyek közvetlenül érintik a bélet, beleértve az olyan általános betegségeket, mint az irritábilis bélbetegség (IBD) és a súlyosabb betegségeket, mint például a Crohn-kór, a coeliakia 2, 3 és más patológiák. 4 Ezért elképzelhető, hogy az olyan anyagok, amelyek általában nem vagy csak kis mértékben lépik át a bélfalat, ilyen kórképi körülmények között kóros hatást fejthetnek ki.

Az ételallergia, az 5., a 6. és a metabolikus szindróma gyakori panasz a napi általános gyakorlatban, és ezeknek a rendellenességeknek a jelentett növekedése összefüggésbe hozható az elemek rendellenes átjutásával az általános keringésbe. Ez a cikk alátámasztja ezt a hipotézist, és azt sugallja, hogy az IP természetes gátlói, mint például a glutamin, hasznosak lehetnek ezeknél a rendellenességeknél. A súlyos klinikai állapotokkal azonban itt nem foglalkozunk. Megbeszéljük az étrend szerepét az IP modulálásában. 7 Tekintettel a modern élelmiszer-feldolgozás növekvő problémájára (szilárd alimenták, italok), 8 glikált fehérjéket és lipideket választottunk ki különösen releváns és érdekes példaként annak bemutatására, hogy az étrend hogyan modulálja az IP-t.

VIZSGÁLATI GÁTLÓ/VIZSGÁLATI MEGTARTHATÓSÁG

A mérgező vagy fertőző molekulák, például az oldott anyagok, antigének és mikroorganizmusok bejutásának megakadályozását a gyomor-bélrendszer bélése biztosítja. Az intercelluláris tér kulcsszerkezete a szoros csomópont, amely nagy szerepet játszik a luminális elemek paracelluláris áthaladásának szabályozásában. 9., 10. Ezért a szűk kereszteződések megfelelő működése és szabályozása elengedhetetlen. Ezek a csomópontok a bél mikroflóra, gyulladás és még táplálékkomponensek hatására vannak, ami veszélyeztetheti a szoros csatlakozásokat. A szűk kereszteződésekben részt vevő szerkezetekről és azok közvetlen anatómiai környezettel való kapcsolatáról részletes információk találhatók a külön áttekintésekben. 11, 12

Az aktív vita a megnövekedett szellemi tulajdon ok-okozati mechanizmusaira összpontosított. Ez a jelenség lehet közvetlenül a luminalis ingerekkel való helyi érintkezés következménye, vagy másodlagos lehet az antigének fokozott transzcelluláris transzferje miatt, ezáltal aktiválva a hízósejteket és megzavarva a gyulladáson keresztüli szoros kapcsolódásokat. 11, 13, 14 A citokinek, például a TNF-a és a különféle interleukinek kiemelkedő szerepet játszanak a szoros kereszteződés megszakításában 15, 16

A megnövekedett permeabilitás (vagy „szivárgó bél”) jellemzően az IBD, 2, 17, 18 esetében figyelhető meg, de különböző patológiákban is megfigyelhető, amelyek kezdetben közvetetten kapcsolódnak a bél rendellenességeihez, beleértve a gyulladásos válasz szindrómát, az allergiát, az asztmát és még az autizmust is. Az 1-es típusú autoimmun rendellenesség cukorbetegséggel járhat, IP, 20, 21, míg a 2-es típusú cukorbetegség úgy tűnik, nem jelenti ezt a zavart. A fertőzések vagy a stressz a bélgát perturbációihoz is vezethet, vagyis a gát kezdeti szerkezeti hibái nem szükségesek az ételallergia kialakulásához. 23 Ezzel szemben az IP jelenléte nem egyenletes a betegek körében, bár az IBD-ben szenvedő betegek és a krónikus urticaria során pszeudoallergiás reakciókban szenvedő alanyok IP-t mutatnak. Élelmiszer-intoleranciában szenvedő betegeknél a vizsgált populáció körülbelül felénél tapasztaltak hiperpermeabilitást, 25 míg más kutatók nagyon magas prevalenciáról számoltak be olyan ételallergiában vagy túlérzékenységben szenvedő betegeknél. 16 A hiba visszafordíthatósága ellentmondásos, mivel egyes adatok azt sugallják, hogy az élelmiszer-allergén hat hónapos visszavonása nem járt IP-fejlesztésekkel. 16.

Összességében ezek az adatok erősen alátámasztják azt a hipotézist, miszerint megnövekedett IP-k esetén az olyan anyagok fokozott átjutása, amelyeket általában a bél gátja nagyrészt vagy teljesen elzár, szisztémás hozzáférést nyer. Ezek az anyagok káros hatásokat okozhatnak az egészségre, allergiát és anyagcsere- és/vagy érrendszeri változásokat okozva.

ÉLELMISZERFELDOLGOZÁS ÉS NEM ENZIMATIKUS GYIKOLÁLÁS

Glikáció, AGE és ALE

Farmakokinetika

Normális esetben az étrendi AGE rosszul hatol át a bélfalon; A 29., 30. életkor AGE transzportja a bélhámon alacsony és egyszerű diffúzió útján történik. Intravénás alkalmazás után az AGE-ket nagyrészt a máj szinuszos Kupffer és az endothel sejtek eliminálják. 32 Az elimináció azonban nagyon eltérő lehet, ha az IP megemelkedik, és fenyegetőbb lehet, ha a vesefunkció is károsodik, korlátozva az AGE-k vizelettel történő kiválasztását. Az AGE farmakokinetikájáról minimális adatok állnak rendelkezésre, és a glikált termékek felszívódási sebességére vonatkozó adatok változóak; úgy tűnik, hogy a pirrolin és a pentosidin jól felszívódik, míg a peptidhez kötött Amadori termékek nem. Ezek a különböző megállapítások annak tudhatók be, hogy a bélhámsejtek képesek lebontani ezeket a különféle vegyületeket. Meg kell azonban jegyezni, hogy adatok csak néhány kiválasztott, mérhető AGE-re vonatkoznak, míg az AGE-k közötti állandó rekombináció miatt számtalan különböző AGE létezik. Következésképpen az abszorbeált AGE tényleges mennyisége meghaladhatja az eddig elért értékeket.

Glikáció az ételben

A közelmúltban komoly aggodalmak merültek fel az édesített italok növekvő fogyasztásával kapcsolatban. A kutatók összefüggést kezdtek gyanítani a redukáló cukrok magas bevitele és a metabolikus diszreguláció, például a metabolikus szindróma előfordulása között a fiatalabb populációkban. Az édesített gyümölcslevek magas mennyiségű fruktózt tartalmaznak, és a szintek lényegesen magasabbak, mint az egész, friss gyümölcsöknél. 45 A fruktóz metabolikus szindrómához, hiperlipidémiához és 2-es típusú cukorbetegséghez kapcsolódik. 46 A metil-glioxál, egy erős glikálószer, számos italban is jelen van. 47 A tea, a kávé, a diétás koksz és a szójaszósz magas AGE-tartalommal rendelkezik. Diabéteszes betegeknél a fruktóz felszívódását növeli az uralkodó hiperglikémia. Ezenkívül ezeknél a betegeknél a vesefunkció gyakran sérül, ami azt sugallja, hogy az étrendi AGE-k hozzáadódnak a magas glükózszint által endogén szintetizált szintekhez. 30

A glikált termékek hatása az egészségre

A glikált vegyületek fokozottabb átjutása a szisztémás keringésbe várhatóan legalább két kóros helyzetet idéz elő: allergiát és anyagcserezavarokat.

Allergiák

Anyagcserezavarok

1% metil-glioxált tartalmazó krónikus étrend inzulinrezisztenciát és sóérzékenységet vált ki Sprague-Dawley patkányokban. 79 A magas zsírtartalmú étrend szintén jó modellnek bizonyult az emberi metabolikus szindróma szimulálására. Ennek megfelelően a tartósan magas zsírtartalmú étrenden tartott rágcsálók inzulinrezisztenciát, diszlipidémiát és végül cukorbetegséget mutatnak az állatok többségénél hat hónapon belül. 80

A magas zsírtartalmú étrend növeli a zsigeri AGE-ket és elősegíti a DNS fragmentációját és az apoptózist a májban. 94 Az elhízott egerek NASH-értékkel és megnövekedett IP-vel rendelkeznek, ami a májcsillagsejteket érzékennyé teszi a baktériumok endotoxinjaira. 95 Ezenkívül a krónikus májbetegségek a megnövekedett IP-hez kapcsolódnak, 96 ami fontos, ha figyelembe vesszük, hogy a legtöbb prediabetikus és diabéteszes beteg NASH-val rendelkezik.

Egyéb patológiák

Kimutatták, hogy az alacsony életkorú étrenddel táplált egereknél az élettartam meghosszabbodott, ami arra utal, hogy az AGE-k részt vesznek az öregedésben. 97, 98 Ezen túlmenően az atópiás dermatitisz javasolt diétás antigének bevonására; ez a javaslat azonban továbbra is vita tárgyát képezi. 12 Továbbá a spondylitis ankylopoetikában szenvedő betegek és hozzátartozóik fokozott permeabilitással rendelkeznek a vékonybélben, 99 és a Campylobacter fertőzés növeli az IP-t, amely a fertőzés után akár egy évig is eltarthat. 100

Kardiovaszkuláris zavarok

Bizonyos rágcsáló törzsekben a fruktóz magas vérnyomáshoz vezethet. Például a vaszkuláris reaktivitás a fruktózzal táplált állatokban az áramlás által közvetített dilatáció 35% -os csökkenését mutatta, a 82 és az adhéziós molekulák is növekedtek, ami az endotheliális diszfunkciót tükrözi. Cukorbetegeknél a magas AGE-tartalmú étkezések károsabbak a mikrovaszkuláris működésre és az oxidatív stresszre, mint az alacsony AGE-tartalmú ételek. 102

KEZELÉSEK

Amint azt a fentiekben leírtuk, erős támogatás azt sugallja, hogy a bél hiperpermeabilitásának jelenlétében a különböző betegségek nagyobb előfordulása és súlyossága várható. E betegségek többsége krónikus, és egyszerű táplálkozási módszerekkel kezelhető. Következésképpen az IP javítása egyszerű és olcsó módszer lehet a krónikus betegségek súlyosbodásának megelőzésére.

Glutamin

Kurkumin

A kurkumin (kurkuma) figyelemre méltó tulajdonságokkal rendelkezik a gyulladásban és az oxidatív stresszben (120, 121), és erős immunmodulátor. 122 Képes csökkenteni az akrilamid okozta sérülést a HepG2 sejtekben. 123 Ezenkívül részben gátolja a fibrogén evolúciót és az oxidatív stresszt a steatotikus egér májában in vivo. 124 A kurkumin hatékonynak bizonyult a kísérleti vastagbélgyulladásban 125, valamint vastagbélgyulladásban is multirezisztens egerekben, amelyek IBD-t mutatnak. 126 Így a kurkumin jó jelölt lehet az IBD kezelésére, 127 de elméleti korlátokat mutat. Valójában, mint a legtöbb antioxidáns, a kurkumint is mérsékelt dózisban kell használni, mert nagy dózisban fokozhatja az oxidatív stresszt. 128 Ezenkívül a kurkumin gyorsan ürül és konjugálódik, ami korlátozhatja terápiás hatékonyságát egyetlen szerként. 129

Bár mindkét vegyület (különösen a glutamin) pontos hatásmechanizmusait tovább kell tisztázni, a glutamin és a kurkumin közötti összefüggés érdekes annak komplementer mechanisztikus tulajdonságai miatt, amelyek jól megfelelnek a bélhámsejt károsodását jellemző kóros zavaroknak. Úgy gondoljuk, hogy a két vegyület közötti kapcsolat tesztelése klinikailag megéri.

Egyéb kezelések

A pre- és probiotikumok szintén érdekes lehet. Elhízott és cukorbeteg egerekben, amelyek megnövekedett IP-t mutatnak, a prebiotikus szénhidrátok csökkentik a gyulladás és az oxidatív stressz markereinek IP- és máj expresszióját. 130 Emberekben a prebiotikumok csökkentették az atópiás dermatitis bélpermeabilitását. Ezenkívül a probiotikus szénhidrátok csökkentették az IP-t és a gyulladást anyagcsere-betegségek esetén. 132, 133 A streptococcus thermophilus és a lactobacillus acidophilus keveréke megvédte a bélgátat kísérleti vastagbélgyulladás esetén. 134 A szivárgó bélet az Escherichia coli Nissle 1917 probiotikum is javította. 135 Ezenkívül különféle anyagokat teszteltek, és arról számoltak be, hogy védőhatással bírnak az IP-re; ezekről az anyagokról azonban nincsenek minősített vizsgálatok. 136 - 138 Összességében az pre- és probiotikumokat alkalmazó megközelítések továbbra is megerősítő vizsgálatokra szorulnak. 139 - 141

KÖVETKEZTETÉS

A bél hiperpermeabilitása számos betegségben megtalálható, a specifikus enyhe vagy súlyos gyomor-bélrendszeri betegségektől az anyagcserezavarokhoz kapcsolódó különféle patológiákig. A kórokozók kóros átadása a bél lumenéből a szisztémás keringésbe zavart okoz a különböző szervekben, beleértve a májat is, ahol úgy tűnik, hogy szorosan kapcsolódik az alkoholmentes steatotikus hepatitishez. Úgy tűnik, hogy az allergiák és az érrendszeri problémák megnövekedett IP-vel is járnak. Megpróbáltuk szemléltetni, hogy a modern főzéssel, élelmiszer-megőrzéssel és élelmiszer-feldolgozási módszerekkel előidézett táplálék-vegyületek hogyan kapcsolódhatnak ezekhez a patológiákhoz, ha az IP megemelkedik. Ezeket az asszociációkat minden bizonnyal nagyrészt nem ismerik el, és nem feltétlenül könnyű azonosítani. Ennek az áttekintésnek az volt a célja, hogy növelje a tudósok tudatosságát ezzel az egyszerű ötlettel, és felhívja a figyelmet arra, hogy szerintünk nagyon gyakori klinikai helyzetről van szó. Bár még mindig fogalmi szinten vagyunk, úgy érezzük, hogy az irodalomban számos támogató adat található arra utalva, hogy a természetes vegyületek, például a glutamin vagy a kurkumin (vagy mindkettő kombinációja) korai alkalmazása és a közeljövőben lehetséges probiotikumok jelenthetik a közeljövőben egyszerű módszer számos krónikus patológia megjelenésének vagy súlyosbodásának megakadályozására.