A diéta és a betegség aktivitása közötti összefüggések fekélyes vastagbélgyulladásban szenvedő betegeknél újszerű adatelemzési módszer alkalmazásával

Absztrakt

Háttér

A fekélyes vastagbélgyulladás (UC) visszaeső jellege és változó földrajzi előfordulása környezeti tényezőket, például étrendet von maga után etiológiájában.

Mód

Annak megállapítására, hogy mely élelmiszerek kapcsolódhatnak a betegség aktivitásához az UC-ben, új diétás elemzési módszert dolgoztak ki és alkalmaztak. Nyolcvanegy UC beteget toboroztak a betegség minden szakaszában. A 7 napos diétás napló elkészülte után klinikai értékelést végeztek, amely magában foglalja a szigmoidoszkópos vizsgálatot (0. skála (normál nyálkahártya) - 6 (nagyon aktív betegség)). Az egyes személyek étkezési súlyát az adott hét fűtőértékével állítottuk be (osztva). Minden elfogyasztott étel kapott egy élelmiszer-szigmoidoszkópia pontszámot (FSS), amelyet úgy számítottak ki, hogy összegezte az elfogyasztott ételek (kiigazított) tömegének és a szigmoidoszkópia pontszámának eredményeit az egyes betegek és az ételek előfordulásakor, és elosztotta az elfogyasztott ételek teljes (kiigazított) tömegével: mind a 81 beteg. Így a nagyon aktív betegségben szenvedő betegek által nagy mennyiségben elfogyasztott ételek FSS-értéke magas és fordítva. A fogyasztott ételek

Háttér

A fekélyes vastagbélgyulladás (UC) egy krónikus, kiújuló nyálkahártya-rendellenesség, amely a végbéltől proximálisan, folyamatosan terjed, és a vastagbélre korlátozódik. Az UC etiológiája magában foglal egy genetikai komponenst, amely valószínűleg a vastagbélben lévő kommenzális enterális baktériumok iránti kóros sejtközvetített immunválasszal jár. A rendellenesség visszaesése/remissziója és a vastagbélben lévő mikrobiális anyagcsere szubsztrát-vezérelt jellege környezeti tényezőket, például étrendet tartalmaz.

A táplálékkiegészítésen kívül az étrendi intézkedések nem játszanak szerepet az UC kezelésében. Mindazonáltal az UC okának és az egyes ételeknek az összekapcsolására tett kísérletek legalább 50 éves múltra tekintenek vissza [1]. Számos étel vagy élelmiszercsoport kapcsolódott az UC-hez (1. táblázat - lásd az 1. kiegészítő fájlt) [2–13], ideértve a cukrot, a tojást, az üdítőket, a gyümölcsöket és a zöldségeket, a fehérjét, a szénhidrátot és a zsírt. Azonban egyik sem bizonyítottan jelentős előnyökkel járul hozzá vagy járul hozzá az UC okához. Ennek oka részben az lehet, hogy mind a betegség aktivitásának értékelését az UC-ben, mind az étrendi bevitelt nehéz mérni, vagy azért, mert az összefüggés szempontjából kulcsfontosságú étrendi összetevőt nem mérték meg.

Felvetődött, hogy a vastagbélben aminosav fermentációval vagy szulfát redukcióval előállított szulfid kiváltó tényező lehet az UC gyulladásos folyamatában [14–16]. A közelmúltban egy prospektív étrendi tanulmányban, amelyben kénvegyületekben gazdag ételeket számszerűsítettek, bizonyítékot találtak arra, hogy a kénvegyületek növelhetik a későbbi relapszus valószínűségét az UC-ben [17].

Az étrendben a szervetlen kén, elsősorban a szulfát legfőbb forrása az S (IV) adalékanyagok családja; a szulfitáló szerek. A szulfitokat a 17. századtól kezdve használják élelmiszer-tartósítószerként, és az egyik legelterjedtebb és sokoldalúbb adalékanyag. Az Európában E220–228-al jelölt és az USA-ban általánosan biztonságos (GRAS) anyagként elismert szulfitáló szerek közé tartozik a kén-dioxid, a hidrogén-szulfit, a szulfit és a metabiszulfit. A szulfitáló szerek olcsók, könnyen használhatóak és rendkívül hatékonyak a mikrobák növekedésének megakadályozásában és a romlás csökkentésében [18]. Antioxidánsokként szolgálnak, gátolják az enzimatikus és nem enzimatikus barnulási reakciókat, és textúra-módosítóként működnek a kekszes tésztában. A szulfitok javítják a szőlőmust színkivonását és stabilizálódását a borászatban, és megőrzik a homárt és a garnélát az elszíneződésektől a jeges tárolás során.

Van azonban néhány probléma a szulfit használatával [19, 20]. Az 1980-as évek elején kimutatták, hogy a szulfitok lenyelése vagy belélegzése az asztmások körülbelül 5% -ánál okoz hörgőgörcsöt. A szulfitérzékenység különös veszélyt jelenthet a munkahelyen, ahol szulfitálószereket használnak, de előfordulhat szulfitált élelmiszerek, például burgonyatermékek és bor elfogyasztása esetén is. Ezenkívül beszámoltak a bőr érzékenységéről, és táplálékellenes hatások vannak, különösen a tiaminra nézve, amelyet a szulfition könnyen hasít [21]. A mechanizmus magában foglalja a kezdeti nukleofil támadást a metilénszén felé, amelyet a nitrogén pozitív töltése aktivál, és a reakciósebesség pH 5 és 6 között csúcsosodik ki [18]. Ennek a táplálékellenes hatásnak az eredményeként az USA-ban felülvizsgálták a szulfitok GRAS státusát, 1986-ban pedig visszavonták a szulfitok használatát a friss és fagyasztott gyümölcsökben és zöldségekben, és a címkén nyilatkozatot kellett tenni [22, 23]. Korábban (az Egyesült Államokban) megtiltották húsban való felhasználásukat, mivel ezek az ételek fontos tiaminforrások.

A diéta és a betegség aktivitásának tanulmányozása UC-ben 7 napos étrendi napló, a betegség aktivitásának teljes felmérése és az étrendi adatok elemzésének olyan módszere segítségével, amely lehetővé teszi az élelmiszer-fogyasztás tendenciáit, amelyek a szokásos diétás szoftverek segítségével nem nyilvánulnak meg.

Mód

Tárgyak

Nyolcvanegy UC beteget toboroztak és megalapozott beleegyezést kaptak. Etikai engedélyt a Tayside orvosi etikai bizottság adott, Dundee, Egyesült Királyság (007/00 hivatkozás). Mivel fontos volt, hogy a betegség számos tevékenysége jelen legyen, a toborzásba a beteg minden szakaszában beletartoztak a betegek. A betegeket kizártuk, ha a klinikai vizsgálat vagy a szövettan Crohn-kórra vagy meghatározhatatlan vastagbélgyulladásra utal, ha a kórokozók székletkultúrája pozitív, vagy ha a beteg a vizsgálat kezdete előtt 3 hónapon belül antibiotikum-kezelésben részesült.

Étrendi értékelés

Az összes UC-s beteget felkérték, hogy töltsenek ki egy 7 napos diétás naplót [24]. Az alkalmazott étrendi naplót validálták a rákra vonatkozó európai prospektív vizsgálat (EPIC) felhasználására. Az étrendi napló kitöltését követően az alanyok a kutató klinikára látogattak, és teljes klinikai értékelést végeztek (lásd alább). Az időtartam a napló első napja és a klinikai látogatás között átlagosan 28 nap volt. Így az étrendi adatok várhatóak.

A 7. diétás naplókat kódoltuk és elemeztük Tinuviel, WISP v3.0 táplálkozási elemző szoftver (Warrington, Egyesült Királyság) segítségével. A szulfitálási protokollok eltérései és a szulfitálószerek széles körű használata miatt az élelmiszer-összetétel jelenlegi táblázatai nem tartalmaznak szervetlen kénértékeket, és nem használhatók a bevitel számszerűsítésére. Az egyes étrendi összetevők bevitelének számszerűsítése helyett az ételeket és az élelmiszercsoportokat teljes egészében értékeltük az étrendi adatok elemzésének szakaszában (alább) leírt módszerrel.

Klinikai értékelés

A klinikai értékelés magában foglalta az anamnézist, a fizikai vizsgálatot és a globális klinikai osztályozást, valamint a teljes vérképet, a májfunkciós vizsgálatokat és a gyulladásos markereket. A betegeket merev szigmoidoszkópiával vagy flexisigmoidoszkóppal vizsgáltuk, és 0–6 skálán osztályoztuk (egész és fél egész számokat használtunk) a végbél nyálkahártyájának makroszkopikus megjelenése szerint az anális peremtől 5–10 cm távolságra [25]. A betegség aktivitásának klinikai értékelését minden esetben szövettani vizsgálattal igazolták, egyetlen, a klinikai részletekre elvakult hisztopatológus segítségével, a végbél hátsó falától 5–10 cm-re a végbél peremétől vett rektális biopsziát [26]. Egy egyszerű klinikai vastagbélgyulladás-pontszámot rendeltek a betegek számára minden látogatás alkalmával a Walmsley-féle pontrendszer alapján [27], a betegség súlyosságának vérparamétereivel együtt (Hb, plazma viszkozitás, CRP, szérumalbumin).

Étrendi adatok elemzése

A betegség aktivitásával járó étrendi bevitel mintái az étrendi naplók tanulmányozása révén nyilvánvalóvá váltak, pl. magas szulfit tartalmú ételek bevitele, modern feldolgozott, kényelmi étrenddel társítva, magas sigmoidoszkópia pontszámot eredményezett. A hagyományos étrendi kódolás (WISP) nem mutatott ilyen egyértelmű összefüggést a mikro- vagy makro-tápanyagbevitel és a sigmoidoscopy pontszám között. Ezért úgy gondolták, hogy a hagyományos étrendi elemzésből hiányzik az étrendi adatok fontos mintázata, és ezt követően új étrend-értékelési módszert fejlesztettek ki.

Ez az új módszer a következő eljárást alkalmazta. Egy adott élelmiszer és a klinikai pontszám összefüggésének kiszámításához minden egyes elfogyasztott élelmiszer vagy élelmiszercsoport élelmiszer-szigmoidoszkópia pontszámot (FSS) kapott, amelyet úgy számoltak ki, hogy az élelmiszer súlya és a szigmoidoszkópia pontszám szorzatát összevonta az élelmiszer vagy az élelmiszercsoport minden előfordulásakor, és elosztotta az összes naplóban szereplő élelmiszer vagy élelmiszercsoport teljes súlya. Annak érdekében, hogy minden napló egyenlő mértékben járuljon hozzá az FSS-hez, az egyes élelmiszerek súlyát az egyes emberek fűtőértékének felhasználásával állították be. Ezt az eljárást külön-külön hajtották végre a 7 napos étrend-naplókban rögzített minden egyes élelmiszer esetében, de az alábbiakban a vörösbor példájával magyarázzuk.

Vörösbor pontszám = (Σv (i) s (i))/Σv (i) i = 1–81 1. egyenletnél.

i a 7 d étrendi napló száma (n = 81).

v (i) a vörösbor térfogata (osztva az (i) beteg fűtőértékével, 7 napos étrendi naplóban rögzítve.

s (i) a 7 napos étrendi naplóhoz kapcsolódó szigmoidoszkópia pontszám (i).

Így a magas betegség aktivitású betegek által nagy mennyiségben elfogyasztott ételek magas pontszámot kapnak, és fordítva. A nevező a fenti egyenletben a szóban forgó élelmiszer összes naplójának összes mennyisége (a kalóriafogyasztással korrigálva), így az étel pontszámai egyenértékűek lehetnek a szóban forgó étel tipikus részének a betegek szigmoidoszkópos pontszámaira gyakorolt hatásával . Ezt az eljárást minden élelmiszer esetében megismétlik. Az ételeket vagy élelmiszercsoportokat kizárták az elemzésből, ha 10 vagy kevesebb ember fogyasztotta őket, vagy ha a teljes népesség teljes bevitelének kevesebb mint 1 kg-a volt. A táplálékcsoport határainak meghatározása a csoport méretétől és attól függően, hogy az ételek közötti különbségeket fontosnak ítélték-e meg ebben a tanulmányban, döntöttek.

Statisztika és adatkezelés

Az étrendi adatokat a WISP-ből exportálták a Microsoft EXCEL 98-ba (Macintosh verzió, 1998). Egy munkalap, amely tartalmazza az alapvető fejléceket; Elkészült a beteg azonosítója, az étel leírása, a súlya és a beteg szigmoidoszkópia pontszáma. Az adatokat az étel leírása szerint rendezték, és minden ételt külön EXCEL fájlba másoltak. Ezután az 1. egyenletet használtuk az élelmiszer-szigmoidoszkópia pontszámainak kiszámításához az egyes élelmiszerekhez a 2. táblázatban szereplő példához hasonló módon (lásd a 2. kiegészítő fájlt).

A szórási diagramok korrelációs értékeit az EXCEL-ben kapott lineáris regressziós függvény segítségével kaptuk. A t = r √ ((n-2)/(1-r 2)) egyenlet t táblákkal kombinálva megfelelő szignifikanciaszinteket adott.

Eredmények

A felvett 81 beteg közül 43 férfi és 38 nő volt. A férfiak és a nők átlagos életkora (tartománya) 53 (26–78) y és 47 (19–74) volt. A szigmoidoszkópia pontszámok megoszlását az 1. ábra mutatja. A betegek egyharmadának szigmoidoszkópia pontszáma 0, 0,5 vagy 1 volt. Mind a 81 beteg szignifikáns átlaga 2,09 volt. A klinikai aktivitási indexek és a szigmoidoszkópia pontszámok közötti korreláció r 2 = 0,25 (n = 81).

A sigmoidoscopia pontszámok gyakorisági megoszlása (n = 81) a betegség minden szakaszában toborzott fekélyes vastagbélgyulladásban szenvedő betegeknél.

A 3. táblázat (lásd a 3. kiegészítő fájlt) az ételeket és az élelmiszercsoportokat mutatja be a hozzájuk tartozó szigmoidoszkópia pontszámokkal és átlagos adagmérettel. Összesen 75 étel (vagy élelmiszercsoport) kapott FSS pontszámot. Minél magasabb az FSS érték, annál nagyobb az összefüggés a betegség aktivitásával és fordítva. Az összes naplóban szereplő élelmiszerek összsúlya 1681 kg volt. Az átlagos élelmiszer-szigmoidoszkópia pontszám (azaz a teljes étrendi beviteli adatkészletre számított élelmiszer-szigmoidoszkópia pontszám 2,127 volt). Az FSS táblázatból (3. táblázat) kizárt élelmiszerek a 2 = 0,07 hozzájárulás miatt, p

Vita

A fekélyes vastagbélgyulladás genetikai összetevőnek tekinthető. Ikertanulmányok [31] kimutatták, hogy az UC 10% -os egyezősége monozigóta és 3% a dizygotikus ikrek esetében, ami körülbelül 90% -os környezeti és 10% -os genetikai hozzájárulást sejtet. A genetikailag fogékony egyedek összessége tehát legalább tízszer nagyobb, mint azok, akiknél ezt az állapotot diagnosztizálták. A felelős gén (ek) azonosításának hiánya a bonyolult genetikai komponensre mutat, amely több polimorfizmust tartalmaz. Az UC első akut epizódjának megfelelően meg kell zavarnia a kommensális enterális mikroflóra ökológiáját, vagy az immunrendszer érzékenységét és szelektivitását ahhoz, hogy a krónikus állapotot előidézze. A környezeti viszonyok szélsőségesebb változatai, amelyek későbbi visszaesésekhez vezetnek, elképzelhető módon az első akut epizódhoz vezethetnek.

Az UC kockázatával és a betegség súlyosságával kapcsolatban vizsgált összes étrendi komponens közül valószínűleg a tej kapta a legnagyobb figyelmet. Andreson [1] volt az első, aki azt állította, hogy pácienseinek kétharmadánál az ételallergia okozza az UC-t, és eliminációs diéták alkalmazásával állította, hogy azonosítja és eltávolítja a vétkes ételt. Andreson tapasztalatai szerint a leggyakoribb provokáló antigén a tehéntej volt. Nézeteit Rowe [32], később pedig Truelove [33] is megerősítette. Mindannyian feltételezték, hogy a tejfehérje-érzékenység súlyosbító oka a betegségnek a kolitikus betegek legfeljebb 5% -ában, akik tejmentes étrendben részesültek. Noha a tejfehérjék ellen keringő antitesteket gyakrabban és magasabb titerben tudták kimutatni, mint az egyeztetett kontrolloknál, nem voltak képesek korrelálni ezen antitestek előfordulását és titerét a vastagbélgyulladás mértékével, súlyosságával vagy időtartamával, vagy a tejre adott válaszsal. -mentes étrend. Mishkin [34] a téma áttekintése során arra a következtetésre jutott, hogy az IBD-ben szenvedő betegek sokkal nagyobb mértékben kerülik a tejtermékeket, mint ahogyan a laktóz malabszorpció és/vagy a tej intolerancia prevalenciája ebben a népességcsoportban indokolttá teszi. Ez a megfigyelés valószínűleg a betegek téves felfogásának, valamint az orvosok és a népszerű diétás könyvek szerzőinek önkényes tanácsainak tudható be.

Annak megállapítása érdekében, hogy az étrendi antigének képesek-e fenntartani a nyálkahártya gyulladásos válaszát, két prospektív kontrollált vizsgálatban a bélpihenés és a teljes parenterális táplálás hatékonyságát vizsgálták elsődleges terápiaként az akut UC kezelésében [35, 36]. Egyik tanulmány sem talált semmiféle hasznot önmagában a hagyományos kortikoszteroid kezeléssel szemben, ezért valószínűtlennek tűnik annak az esélye, hogy egy diétás antigén a betegség krónikus állapotát vezérli. Ezek az eredmények összhangban vannak azzal a munkával, amely bizonyítja [37], hogy a hasított ileosztóma kevés haszonnal jár az UC kezelésében, de az utóbbi megfigyeléseket megzavarhatja a diverziós vastagbélgyulladás kialakulása [38].

Míg a klinikai aktivitási indexeket alkalmazták az élelmiszer-szigmoidoszkópia pontszámokkal analóg pontszámok előállításához, e mérések eredményeit ez a cikk nem tartalmazza. A klinikai aktivitási index szubjektív méréseket tartalmaz, például a jólét érzését. Tehát nem gondolták, hogy az ezen mérések által generált ételrendelések olyan pontosak, mint a sigmoidoszkópia eredményei.

Az étrendről és az UC-ről szóló korábbi tanulmányok konszenzusa rámutatott, hogy a modern, feldolgozott, nagyon finomított, nyugati étrend káros. Az itt bemutatott eredmények, amelyek összekapcsolják az étrendet a betegség aktivitásával, nagyjából egyetértenek ezzel. Továbbá javaslatot tesznek az UC új kockázati tényezőjére, nevezetesen a szulfitált élelmiszerek bevitelére.

Ennek a populációnak azonban volt egy alcsoportja (n = 8), aki vagy B-vitamin komplex, vagy multivitamin bevitelét rögzítette. Ennek az alcsoportnak az átlagos szigmoidoszkópia pontszáma nem volt szignifikánsan alacsonyabb, mint az általános UC populációé. Valószínű, hogy a B1-vitamin tényező a betegség folyamatában, de nem az egyetlen táplálkozási.

A fekélyes vastagbélgyulladásban szenvedő betegek számára az étrendi tanácsoknak az FSS táblázatán kell alapulniuk. A táblázat természetesen hiányos a kísérleti hibák, a természetes eltérések és az ételek közötti összefüggések miatt. Például a tejet és a gabonaféléket külön kódolják, de gyakran együtt fogyasztják. Így az FSS-ek közötti különbség e két élelmiszer esetében kisebb, mintha független változók lennének. Javaslatokat tettek ebben a megbeszélésben az FSS sorrendjéért felelős tényezőkről, valamint ezeknek a tényezőknek az 5. táblázatban szereplő tanácsokba történő beillesztéséről (lásd az 5. kiegészítő fájlt). Ez a táblázat spekuláció, mivel ezt az étrendet hivatalosan nem tesztelték az UC populációban. Mindazonáltal ez az egyetlen átfogó étrendi tanács, amely a fekélyes vastagbélgyulladásban szenvedő betegek számára elérhető.

A vastagbélrák diétás kockázati tényezőinek felsorolása [42] hasonlóságot mutat az UC esetében itt bemutatott étrendi kockázati tényezőkkel. Az UC-betegeknél fokozott a vastagbélrák kockázata, és valószínű, hogy az UC-betegek gyulladásáért felelős tényezők felelősek a vastagbélrákos populáció neopláziáért is.

Következtetés

Olyan étrendi elemzési módszert írnak le, amely új eszközt biztosít az étrend és a betegség közötti kapcsolatok kialakításához. Ezt a módszert alkalmazták a fekélyes vastagbélgyulladás vizsgálatára, és rámutat, hogy a szulfit és a koffein károsak, és a tiamin és a rezisztens keményítő potenciálisan terápiás. Először dolgoztak ki étrendi irányelveket fekélyes vastagbélgyulladásban szenvedő betegek számára, ideértve az étel adagjának méretét is.