Diéta, mikrobiota és gyulladásos bélbetegség: tanulságok a japán ételekből

Takanori Kanai

Gasztroenterológiai és Hepatológiai Osztály, Belvárosi Klinika, Keio Egyetem Orvostudományi Kar, Tokió, Japán.

Katsuyoshi Matsuoka

Gasztroenterológiai és Hepatológiai Osztály, Belvárosi Klinika, Keio Egyetem Orvostudományi Kar, Tokió, Japán.

Makoto Naganuma

Gasztroenterológiai és Hepatológiai Osztály, Belvárosi Klinika, Keio Egyetem Orvostudományi Kar, Tokió, Japán.

Atsushi Hayashi

Gasztroenterológiai és Hepatológiai Osztály, Belvárosi Klinika, Keio Egyetem Orvostudományi Kar, Tokió, Japán.

Tadakazu Hisamatsu

Gasztroenterológiai és Hepatológiai Osztály, Belvárosi Klinika, Keio Egyetem Orvostudományi Kar, Tokió, Japán.

Absztrakt

A gyulladásos bélbetegségek (IBD), köztük a fekélyes vastagbélgyulladás és a Crohn-betegség előfordulása és prevalenciája a nyugati országokban és a fejlett ázsiai országokban gyorsan növekszik. Habár az immunrendszert megcélzó biológiai szerek hatékonyak voltak IBD-ben szenvedő betegeknél, a kezelés abbahagyása a betegek többségében visszaeséshez vezet, ami arra utal, hogy a belső immunrendszer-szabályozás az IBD hatása, nem pedig oka. A környezet drámai változásai, amelyek a bél mikrobiota szabályozatlan összetételét vagy dysbiosist eredményezik, összefüggésbe hozhatók az IBD alapvető okaival. Japán most korszerűsítette a vízellátási és csatornázási rendszereket, valamint az étrendi szokásokat és az antibiotikumok túlzott használatát, amelyek hasonlóak a fejlett nyugati országokban található ilyen jellemzőkhöz. Ennek a cikknek az volt a célja, hogy leírja az étrend, különösen a japán ételek és a mikrobiota kapcsolatát az IBD-vel.

BEVEZETÉS

Japánban jelenleg mintegy 140 000 fekélyes vastagbélgyulladásban (UC) és 40 000 Crohn-betegségben (CD) szenvedő beteget regisztrált a Japán Egészségügyi, Munkaügyi és Jóléti Minisztérium [1]. Mivel a regisztrált betegek gyulladásos bélbetegségek (IBD), köztük az UC és a CD egészségügyi költségeit általában a kormány fedezi, a legtöbb beteg önként csatlakozik a nyilvántartáshoz. A regisztráció azonban nem kötelező, és néhány enyhe vagy közepesen súlyos IBD-ben szenvedő beteg adatvédelmi aggályok miatt megtagadhatja a regisztrációt. Ezért az IBD-ben szenvedő betegek tényleges száma Japánban 20-40% -kal lehet magasabb, mint a nyilvántartásban szereplő szám. Az IBD előfordulása Japánban alacsony vagy közepes gyakoriságú országnak minősíti [2,3,4], bár az előfordulása és prevalenciája gyorsan növekszik [1].

A következő generációs génszekvenálási technológia fejlődése több mint 160 IBD-vel kapcsolatos érzékenységi gén azonosítását eredményezte az elmúlt 10 évben [5]. Ezek az érzékenységi gének azonban nem valószínű, hogy Ázsiában az IBD elsődleges okozói lennének, mert az elmúlt 30 évben Japánban az IBD-betegek százszorosára nőtt. Valószínűbb, hogy a japán társadalmi környezetben bekövetkező drámai változások, különösen a táplálkozási szokások, amelyek a mikrobiota egészségtelen összetételéhez vezetnek, diszbiózisként ismertek, az IBD alapvető okai [6,7,8,9,10,11,12,13, 14,15]. Japán korszerűsített vízellátási és csatornarendszerrel rendelkezik, az étkezési szokásokkal és az antibiotikumok túlzott használatával együtt [16], amelyek hasonlóak a fejlett nyugati országokban tapasztalhatóakhoz (1. ábra). Tokió lakói valóban ugyanolyan élelmiszer- és higiéniai körülmények között élhetnek, mint New Yorkban.

Drámai életmódbeli változások Japánban. A modern életmód, ideértve a szállítási módot, a higiéniai környezetet, az antibiotikumok használatát, az ételt, a testmozgást és a stresszt, diszbiózist indukálhat, amely a mikrobiota előre kialakult összetételének tűnik.

Gyors étrendi szokások változásai Japánban

AZ ÉTLET ÉS A MIKROBIÓTA KÖZÖTT

A mikrobiota/mikrobioma mezőt számos közelmúltbeli áttekintő cikk írta [17,18,19,20,21,22,23]. A következő generációs szekvenálás elérhetősége volt a legnagyobb hatással erre a mezőre, mivel számos baktérium DNS-szekvencia szekvenciázására használható lövöldözési módszerrel [24,25,26,27,28,29]. Minden ember 100 billió baktériumot tartalmaz, amelyek több mint 200 fajból állnak, és 50-szer több gén van, mint az emberi genomban [28,29]. Úgy gondolják, hogy a diszbiózis és a mikrobiómák sokféleségének elvesztése sokféle betegséget és betegség előtti állapotot eredményez. Ide tartoznak nemcsak a bél immunbetegségei (pl. IBD) [9,10,30] és funkcionális betegségek (pl. Irritábilis bél szindróma) [31,32], hanem a bélrendszeren kívüli betegségek, például az elhízás, az arteriosclerosis, az allergia és az autizmus rendellenességei is [ 33,34,35,36,37]. Mindezen betegségek előfordulása növekszik a fejlett nyugati és ázsiai országokban, függetlenül attól, hogy T helper (Th) 1 vagy Th2 által közvetített betegségekről van-e szó.

Azok a szervezetek, amelyek a mikrobiota vagy a normabiosis egészséges összetételét alkotják, emberek és állatok számára továbbra sem tisztázottak. Ezenkívül nem világos, hogy a normabiosis hasonló-e egészséges egyénekben, valamint a nyugati és az ázsiai emberek között. A mikrobiota összetételében azonban szembetűnő különbségeket figyeltek meg, nemcsak a beteg (pl. IBD) és az egészséges egyének között, hanem a különböző beteg egyedek között is. Például a Burkina Faso-i, alacsony IBD előfordulású országból származó egészséges afrikai gyermekek mikrobiota összetétele nagyobb mennyiségű Prevotella-t, nagyobb mikrobiális sokféleséget és magasabb szintű rövid láncú zsírsavakat (SCFA) tartalmazott, mint az egészséges mikrobiota Európai gyermekek Olaszországból, olyan országból, ahol magas az IBD előfordulási aránya [38]. Hasonló eredményeket figyeltünk meg, amikor a Dél-Amerikából és Dél-Ázsiából származó egészséges egyének mikrobiotáját összehasonlítottuk egy olyan iparosodott országból származó egészséges egyének mikrobiotájával, mint például az Egyesült Államok [39].

KÜLÖNLEGES ÉTKEZÉSI ALKATRÉSZEK GYENGYES BIZONYÍTVÁNYA AZ IBD ETIOLÓGIÁBAN

Az étrendi összetevők drámai változásait, beleértve a megnövekedett cukor/finomított szénhidrátok és állati zsír/fehérje szintjét, valamint az étkezési rostok (prebiotikumok, fermentálható oligoszacharidok), a gyümölcsök/zöldségek és a probiotikumokat tartalmazó erjesztett termékek csökkentését javasolták fő etiológiai tényezőként a UC és CD egyaránt [40,41]. Ezenkívül az ipari országok higiéniai környezete szorosan összefüggésben lehet a fermentált baktériumokkal való érintkezés kisebb valószínűségével, amely azonos lehet a probiotikumokkal [42]. Meglepő módon azonban kevés bizonyíték van arra vonatkozóan, hogy a speciális étrendi összetevők kockázati tényezők lennének az UC és a CD kialakulásában [43,44,45]. Nehéz vagy lehetetlen meghatározni az IBD valódi okait, mert egyesek nyugati ételeket és japán ételeket egyaránt fogyaszthatnak. Ennek ellenére sok kutató és klinikus határozottan úgy véli, hogy a jelenlegi magas zsírtartalmú/alacsony rosttartalmú és kevesebb rosttartalmú/probiotikus étrendi szokások javulhatnak a modernizáció előtti korszakban fogyasztott étrendhez való visszatéréssel.

A KÜLÖNLEGES ÉTLETKÉSZÜLÉKEK SZILÁRD BIZONYÍTVÁNYA AZ IBD ETIOLÓGIÁJÁBAN ÁLLATMODELEKBEN

Az állatbetegség-modellek eredményei egyértelműbb bizonyítékot szolgáltatnak az egyes étrendi összetevők részvételére az IBD etiológiájában [46,47]. Az állati eredmények közvetlen fordítása emberi betegségekre azonban problematikus. Például a kolitikus egerekkel körülvett, vastagbélgyulladás nélküli egereknél hasonló vastagbélgyulladás alakult ki a diszbiózisra való áttéréssel [48], míg az elhízott egerek ürülékével átültetett csíramentes egerek elhízottak, a sovány egerek ürülékével transzplantáltak pedig soványak voltak [49].

Gnotobiotikus rendszer. (A) Gnotobiotikus izolátor. Egy csíra mentes izolátor négy-hat kicsi ketrecbe helyezhető, amelyek mindegyike négy-öt egeret tartalmaz. Minden egység nyolc-12 leválasztót tartalmazhat, amelyek körülbelül 30 m2-es területet foglalnak el, és egy speciális szakemberre van szükség. (B) Mivel minden egészséges egér vastagbélében több mint 200 mikrobiota található, a specifikus baktériumok pontos szerepét egy gnotobiotikus rendszer segítségével értékelhetjük. SPF, specifikus kórokozóktól mentes.

A magas zsírtartalmú étrend társulása az IBD kialakulásához továbbra sem ismert. A vastagbélgyulladás előfordulása jelentősen megnőtt a tejzsírral táplált IL-10-hiányos egereknél, de normál egereknél vagy többszörösen telítetlen, zsírral táplált IL-10-hiányos egereknél nem, a Bilophila wadsworthi pedig a tejzsírral táplált egerek székletében volt megfigyelhető, dysbiosisra utalva [56]. Ez a megállapítás egyértelműen összekapcsolódott a máj epesavainak taurinnal történő konjugációjával B. wadsworthi által, közvetlen bizonyítékkal azt mutatva, hogy az IL-10-hiányos egerek zsírtartalmú, taurocholsavat tartalmazó, de glikokolsav-tartalmat nem tartalmazó étrendet eredményeztek vastagbélgyulladást. Ez a cikk volt az első bizonyíték arra, hogy egy nagy mennyiségű, bizonyos telített zsírokat tartalmazó, speciális nyugati stílusú étrend fokozta a colitis kialakulását egerekben egy adott molekula, a taurocholsav révén.

JAPÁN ÉS KOREAI ÉLELMISZEREKET AJÁNLOTTAK az IBD-BETEGEK számára

Prebiotikus bizonyítékok

Probiotikus bizonyíték

Az erjesztett probiotikumokat tartalmazó élelmiszerek bevitele csökkent Japánban. Hagyományosan a japánok erjesztett ételeket fogyasztottak, például erjesztett pácolt zöldségeket, erjesztett babpasztát, erjesztett állományokat, erjesztett halszusit és nattót. Az erjesztést eredetileg az élelmiszerek megőrzésére és a rothasztó baktériumok, például a kórokozók elleni védelemre használták, mielőtt 1963 körül széles körben elterjedt volna az elektromos hűtőszekrény. A modern japánok erős szaguk miatt elkerülhetik az erjesztett ételek fogyasztását. Valójában a modern japánok, különösen a fiatalabb egyének, a könnyű Kimchit részesítik előnyben, amelyet egyik napról a másikra készíthetnek, a savanyú Kimchi helyett, amely több hónapot igényel a bőséges probiotikumok (Lactobacillus) és SCFA-k előállításához. Ezenkívül a japán fiatalok nem szívesen fogyasztják a koreai Hongeohoe-hoz hasonló mélyen erjesztett halat, a Kusaya-t, mindkettőnek erős az illata.

KÖVETKEZTETÉSEK

Véletlenszerű, kontrollos vizsgálatok igazolták a széklet mikrobiota transzplantáció (FMT) hatékonyságát visszatérő Clostridium difficile fertőzésben (CDI) szenvedő betegeknél [58], és számos esettanulmány kimutatta az FMT előnyeit IBD-ben szenvedő betegeknél [58,59,60 ]. Az FMT normalizálhatja a dysbiosist az IBD-ben szenvedő betegeknél, de a visszatérő CDI-ben alkalmazott stratégiát módosítani kell IBD-ben szenvedő betegeknél. Bár az IBD előfordulása a fejlett ázsiai országokban gyorsan növekszik, ugyanígy a fejlett nyugati országokban is. Az ázsiai társadalmak a nyugati stílusú és a hagyományos magas rosttartalmú, alacsony zsírtartalmú és erjesztőben gazdag étrend kereszteződésében vannak. A klinikusoknak ösztönözniük kell ezeket a hagyományos ételeket a közjólét elősegítése érdekében.

Köszönetnyilvánítás

Köszönjük A. Hayashinak a Keio Egyetem Orvostudományi Karán a kritikus észrevételeket.