Вплив різних харчових продуктів і режимів харчування на прозапальні та протизапальні властивості кишкового мікробіому. Огляд
DOI:
https://doi.org/10.30978/MG-2024-4-56Ключові слова:
кишковий мікробіом, дієтичні чинники, нутрієнти, кишкове запаленняАнотація
Останніми роками встановлено, що мікробіом кишечника безпосередньо впливає на баланс прозапальних і протизапальних реакцій у кишечнику, ключову роль у контролі цього балансу відіграє мікробна конкуренція за поживні речовини. При запальних захворюваннях кишечника та його функціональній патології, а також при колоректальному раку, кардіометаболічних розладах та імуноопосередкованій патології гомеостаз між кишковою мікробіотою та кишковою імунною системою значно порушується, що відіграє велику роль у патогенезі зазначених захворювань. Епідеміологічні дослідження виявили кілька дієтичних чинників, пов’язаних із початком цих захворювань. Проте механізми, що лежать в основі цього зв’язку, невідомі. Знання про прозапальні та протизапальні властивості окремих харчових сполук значно розширилося після проведення функціональних експериментів і клініко‑епідеміологічних досліджень. Одним з останніх є велике дослідження, проведене в Нідерландах, в якому вивчено складні відносини між звичною дієтою, кишковою мікробіотою та запаленням кишечника в 1425 осіб в чотирьох когортах (хвороба Крона, виразковий коліт, синдром подразненого кишечника та населення загалом). Проаналізовано зв’язки між 173 дієтичними чинниками, що входять у різні дієтичні моделі (певні продукти та макроелементи) і складом кишкової мікробіоти та функцією кишечника. Проведені дослідження дали змогу визначити схеми харчування, які послідовно корелюють з групами бактерій і їхніми функціями, що забезпечують прозапальні та протизапальні ефекти й захист слизової оболонки. Тривалі дієти, збагачені бобовими, овочами, фруктами і горіхами, більше споживання рослинної їжі, нежирних кисломолочних продуктів та риби, уникнення міцних алкогольних напоїв, обробленого м’яса з високим вмістом жиру та безалкогольних напоїв мають потенціал для запобігання запальним процесам кишечника. Погане дотримання цих принципів пов’язане з підвищеним ризиком розвитку запальних захворювань кишечника та пухлин.
Посилання
Bhat MI, Kapila R. Dietary metabolites derived from gut microbiota: critical modulators of epigenetic changes in mammals. Nutr Rev. 2017;75:374-89. http://doi.org/10.1093/nutrit/nux001.
Bolte LA, Vich AV, Imhann F, et al. Long-term dietary patterns are associated with proinflammatory and anti-inflammatory features of the gut microbiome. Gut. 2021;0:1-12. http://doi.org/10.1136/gutjnl-2020-322670.
Chassaing B, Koren O, Goodrich JK, et al. Dietary emulsifiers impact the mouse gut microbiota promoting colitis and metabolic syndrome. Nature. 2015;519:92-6. https://doi.org/10.1038/nature14232.
Chiba M, Tsuji T, Komatsu M. How to optimize effects of infliximab in inflammatory bowel disease: incorporation of a plant-based diet. Gastroenterology. 2020;158:1512. http://doi.org/10.1053/j.gastro.2019.12.050.
Constante M, Fragoso G, Calvé A, et al. Dietary heme induces gut dysbiosis, aggravates colitis, and potentiates the development of adenomas in mice. Front Microbiol. 2017;8:8. http://doi.org/10.3389/fmicb.2017.01809.
David LA, Maurice CF, Carmody RN, et al. Diet rapidly and reproducibly alters the human gut microbiome. Nature. 2014;505:559-63. https://doi.org/10.1038/nature12820.
De Angelis M, Ferrocino I, Calabrese FM, et al. Diet influences the functions of the human intestinal microbiome. Sci Rep. 2020;10:1-15. https://doi.org/10.1038/s41598-020-61192-y.
Desai MS, Seekatz AM, Koropatkin NM, et al. A dietary fiber-deprived gut microbiota degrades the colonic mucus barrier and enhances pathogen susceptibility. Cell. 2016;167:1339-53. http://doi.org/10.1016/j.cell.2016.10.043.
Erridge C. Diet, commensals and the intestine as sources of pathogen-associated molecular patterns in atherosclerosis, type 2 diabetes and non-alcoholic fatty liver disease. Atherosclerosis. 2011;216:1-6. http://doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2011.02.043.
Faith JJ, Guruge JL, Charbonneau M, et al. The long-term stability of the human gut microbiota. Science. 2013;341:1237439. http://doi.org/10.1126/science.1237439.
Forbes A, Escher J, Hébuterne X, et al. ESPEN guideline: clinical nutrition in inflammatory bowel disease. Clin Nutr. 2017;36:321-47. http://doi.org/10.1016/j.clnu.2016.12.027.
Forbes JD, Chen C-Y, Knox NC, et al. A comparative study of the gut microbiota in immune-mediated inflammatory diseases — does a common dysbiosis exist? Microbiome. 2018;6:221. https://doi.org/10.1186/s40168-018-0603-4.
Hall AB, Yassour M, Sauk J, et al. A novel Ruminococcus gnavus clade enriched in inflammatory bowel disease patients. Genome Med. 2017;9:103. https://doi.org/10.1186/s13073-017-0490-5.
Han J, Meng J, Chen S, et al. Integrative analysis of the gut microbiota and metabolome in rats treated with rice straw biochar by 16S rRNA gene sequencing and LC/MS-based metabolomics. Sci Rep. 2019;9:1-9. https://doi.org/10.1038/s41598-019-54467-6.
Jeffery IB, Das A, O’Herlihy E, et al. Differences in fecal Microbiomes and metabolomes of people with vs without irritable bowel syndrome and bile acid malabsorption. Gastroenterology. 2020;158:1016-28. http://doi.org/10.1053/j.gastro.2019.11.301.
Johnson AJ, Vangay P, Al-Ghalith GA, et al. Daily sampling reveals personalized Diet Microbiome associations in humans. Cell Host Microbe. 2019;25:789-802. http://doi.org/10.1016/j.chom.2019.05.005.
Khalili H, Håkansson N, Chan SS, et al. Adherence to a Mediterranean diet is associated with a lower risk of later-onset Crohn’s disease: results from two large prospective cohort studies. Gut. 2020;69:1637-44. http://doi.org/10.1136/gutjnl-2019-319505. Epub 2020 Jan 3.
Klimenko NS, Tyakht AV, Popenko AS, et al. Microbiome responses to an uncontrolled short-term diet intervention in the frame of the citizen science project. Nutrients. 2018;10. http://doi.org/10.3390/nu10050576.
Koh A, De Vadder F, Kovatcheva-Datchary P, et al. From dietary fiber to host physiology: short-chain fatty acids as key bacterial metabolites. Cell. 2016;165:1332-45. http://doi.org/10.1016/j.cell.2016.05.041.
Lamas B, Richard ML, Leducq V, et al. CARD9 impacts colitis by altering gut microbiota metabolism of tryptophan into aryl hydrocarbon receptor ligands. Nat Med. 2016;22:598-605. http://doi.org/10.1038/nm.4102.
Le Roy CI, Wells PM, Si J, et al. Red wine consumption associated with increased gut microbiota α-diversity in 3 independent cohorts. Gastroenterology 2020;158:270-272.e2. http://doi.org/10.1053/j.gastro.2019.08.024.
Lo C-H, Lochhead P, Khalili H, et al. Dietary inflammatory potential and risk of Crohn’s disease and ulcerative colitis. Gastroenterology. 2020;159:873-83. http://doi.org/10.1053/j.gastro.2020.05.011.
Lobionda S, Sittipo P, Kwon HY, et al. The role of gut microbiota in intestinal inflammation with respect to diet and extrinsic stressors. Microorganisms. 2019;7:271. http://doi.org/10.3390/microorganisms7080271.
Moreno-Indias I, Sánchez-Alcoholado L, Pérez-Martínez P, et al. Red wine polyphenols modulate fecal microbiota and reduce markers of the metabolic syndrome in obese patients. Food Funct. 2016;7:1775-87. http://doi.org/10.1039/c5fo00886g.
Olsen I, Yamazaki K. Can oral bacteria affect the microbiome of the gut? J Oral Microbiol. 2019;11:1586422. http://doi.org/10.1080/20002297.2019.1586422.
Peters V, Tigchelaar-Feenstra EF, Imhann F, et al. Habitual dietary intake of IBD patients differs from population controls: a case-control study. Eur J Nutr. 2021;60:345-56. http://doi.org/10.1007/s00394-020-02250-z.
Queipo-Ortuño MI, Boto-Ordóñez M, Murri M, et al. Influence of red wine polyphenols and ethanol on the gut microbiota ecology and biochemical biomarkers. Am J Clin Nutr. 2012;95:1323-34. http://doi.org/10.3945/ajcn.111.027847.
Racine A, Carbonnel F, Chan SSM, et al. Dietary patterns and risk of inflammatory bowel disease in Europe: results from the EPIC study. Inflamm Bowel Dis. 2016;22:345-54. http://doi.org/10.1097/MIB.0000000000000638.
Sears CL, Garrett WS. Microbes, microbiota, and colon cancer. Cell Host Microbe. 2014;15:317-28. http://dx.doi.org/10.1016/j.chom.2014.02.007.
Shen W, Gaskins HR, McIntosh MK. Influence of dietary fat on intestinal microbes, inflammation, barrier function and metabolic outcomes. J Nutr Biochem. 2014;25:270-80. http://doi.org/10.1016/j.jnutbio.2013.09.009.
Siebelink E, Geelen A, de Vries JHM. Self-Reported energy intake by FFQ compared with actual energy intake to maintain body weight in 516 adults. Br J Nutr. 2011;106:274-81. http://doi.org/10.1017/S0007114511000067.
Singh RK, Chang HW, Yan D, Lee KM, Ucmak D, Wong K, Abrouk M, Farahnik B, Nakamura M, Zhu TH, Bhutani T, Liao W. Influence of diet on the gut microbiome and implications for human health. J Transl Med. 2017 Apr 8;15(1):73. http://doi.org/10.1186/s12967-017-1175-y. PMID: 28388917; PMCID: PMC5385025.
Suez J, Korem T, Zeevi D, et al. Artificial sweeteners induce glucose intolerance by altering the gut microbiota. Nature. 2014;514:181-6. https://doi.org/10.1038/nature13793.
Tidjani Alou M, Lagier J-C, Raoult D. Diet influence on the gut microbiota and dysbiosis related to nutritional disorders. Human Microbiome Journal. 2016;1:3-11. https://doi.org/10.1016/j.humic.2016.09.001.
Torres MJ, Sabate JM, Bouchoucha M, Buscail C, Hercberg S, Julia C. Food consumption and dietary intakes in 36,448 adults and their association with irritable bowel syndrome: Nutrinet-Santé study. Therap Adv Gastroenterol. 2018 Jan 14;11:1756283X1774662. http://doi.org/10.1177/1756283X17746625. PMID: 29399039; PMCID: PMC5788087.
Vich Vila A, Imhann F, Collij V, et al. Gut microbiota composition and functional changes in inflammatory bowel disease and irritable bowel syndrome. Sci Transl Med. 2018;10:eaap8914. http://doi.org/10.1126/scitranslmed.aap8914.
Wan Y, Wang F, Yuan J, et al. Effects of dietary fat on gut microbiota and faecal metabolites, and their relationship with cardiometabolic risk factors: a 6-month randomised controlled-feeding trial. Gut. 2019;68:1417-29. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2018-317609.
Wilck N, Matus MG, Kearney SM, et al. Salt-responsive gut commensal modulates TH17 axis and disease. Nature. 2017;551:585-9. http://doi.org/10.1038/nature24628.
Wu GD, Chen J, Hoffmann C, et al. Linking long-term dietary patterns with gut microbial enterotypes. Science. 2011;334:105-8. http://doi.org/10.1126/science.1208344.
Wu GD, Compher C, Chen EZ, et al. Comparative metabolomics in vegans and omnivores reveal constraints on diet-dependent gut microbiota metabolite production. Gut. 2016;65:63-72.
Yang H, Wang W, Romano KA, et al. A common antimicrobial additive increases colonic inflammation and colitis-associated colon tumorigenesis in mice. Sci Transl Med. 2018;10. http://doi.org/10.1126/scitranslmed.aan4116.
Zhernakova A, Kurilshikov A, Bonder MJ, et al. Population-Based metagenomics analysis reveals markers for gut microbiome composition and diversity. Science. 2016;352:565-9. http://doi.org/10.1126/science.aad3369.
Zitvogel L, Pietrocola F, Kroemer G. Nutrition, inflammation and cancer. Nat Immunol. 2017;18:843-50. http://doi.org/10.1038/ni.3754.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Автори
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.
