Прикордонна дієта з високим вмістом жиру у матері змінює мікробіоти кишечника потомства та загострює індуковану DSS

Поживна імунологія

Редаговано
Віда Абеді

Система охорони здоров’я Гейзінгера, США

Переглянуто
Вино Ейтан

Університет Альберти, Канада

Марі Ван Дер Мерве

Університет Мемфіса, США

Приналежності редактора та рецензентів є останніми, наданими в їхніх дослідницьких профілях Loop, і вони не можуть відображати їх ситуацію на момент огляду.

високим

  • Завантажити статтю
    • Завантажте PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Додаткові
      Матеріал
  • Експортне посилання
    • EndNote
    • Довідковий менеджер
    • Простий текстовий файл
    • BibTex
ПОДІЛИТИСЯ НА

СТАТТЯ Оригінального дослідження

  • 1 Кафедра гастроентерології та гепатології, Загальна лікарня, Медичний університет Тяньцзіня, Тяньцзінь, Китай
  • 2 Кафедра патології загальної лікарні Тяньцзіньського медичного університету, Тяньцзінь, Китай

Передумови: Накопичувальні дані свідчать, що дієта з високим вмістом жирів тісно пов’язана із запальними захворюваннями кишечника. Однак наслідки та основні механізми дієти з високим вмістом жиру у матері (MHFD) на сприйнятливість потомства до коліту у зрілому віці не мають підтвердження.

Методи: C57BL/6 вагітним мишам отримували або жир із високим вмістом жиру (60 Е% жиру, група MHFD), або контрольну дієту [10 Е% жиру, група материнської дієти (МХД)] під час виношування та лактації. Оцінювали розвиток кишечника, бар’єрну функцію слизової, мікробіоти та запалення слизової оболонки 3-тижневого потомства. Після відлучення всіх мишей годували контрольною дієтою до 8-тижневого віку, коли мікробіоти аналізували. Нащадків також лікували 2% розчином DSS протягом 5 днів і оцінювали тяжкість коліту.

Результати: Нащадки у групі з MHFD були значно важчими, ніж у групи з MCD лише у віці 2–4 тижнів, тоді як відмінностей у масі тіла між двома групами в інші вимірювані моменти часу не виявлено. Порівняно з групою MCD, MHFD суттєво пригнічував розвиток кишечника та порушував бар'єрну функцію у 3-тижневих нащадків. Хоча фарбування H&E не виявило явного мікроскопічного запалення в обох групах 3-тижневих нащадків, підвищена продукція запальних цитокінів вказує на те, що в групі MHFD індукується запалення низького ступеня. Більше того, аналіз калу 3-тижневого потомства показав, що склад і різноманітність мікробіоти суттєво змінилися в групі MHFD. Цікаво, що після 5-тижневого споживання контрольної дієти в обох групах склад мікробіоти нащадків у групі MHFD все ще відрізнявся від складу групи MCD, хоча бактеріальне різноманіття частково було відновлено у віці 8 тижнів. Нарешті, після лікування DSS у 8-тижневого потомства MHFD значно посилював тяжкість коліту та збільшував продукцію прозапального цитокіну.

Висновки: Наші дані показують, що MHFD в ранньому віці може гальмувати розвиток кишечника, викликати дисбактеріоз та запалення низької ступеня тяжкості та призвести до порушення бар'єру слизової оболонки кишечника у нащадків та посилювати коліт, спричинений DSS, у зрілому віці.

Вступ

Частота та поширеність ВЗК, хронічного імунологічно опосередкованого кишкового розладу, включаючи виразковий коліт (UC) та хворобу Крона (CD), зростає у всьому світі, особливо в Азії (1–3). Ця епідеміологічна еволюція була паралельною із західними дієтами та способом життя (4). Патогенез ВЗК залишається невідомим. Збільшення доказів виявляє, що розвиток ВЗК пов’язаний із генетичною сприйнятливістю хазяїна (5), факторами екологічного ризику (6) та дисбактеріозом кишечника (7, 8).

Останнім часом події на ранніх етапах життя, включаючи режим пологів, годування груддю, дієту матері та вживання антибіотиків, визнаються потенційними факторами ризику розвитку ВЗК (6, 9, 10). Хоча останні дослідження показують, що внутрішньоутробне середовище та плацента не є стерильними, як колись передбачалося, період ініціації колонізації мікробіомів новонароджених залишається неясним (11–13). Зокрема, у ранньому віці склад і різноманітність колонізованої мікробіоти суттєво впливають на розвиток імунної системи хазяїна та підтримують здоров’я господаря в подальшому житті (14, 15). Недавні дослідження з'ясували, що кілька факторів, включаючи пренатальне середовище, режим пологів та постнатальні фактори, можуть формувати мікробні спільноти новонароджених при народженні та пізніше (16). Материнська мікробіота, в основному, включаючи шлунково-кишкову і вагінальну мікробіоти, та склад грудного молока відіграють важливу роль у колонізації мікробіома новонароджених (17).

Загальновизнано, що дієта матері є одним з основних факторів, що впливають на мікробний склад потомства (18–20). Цікаво, що було показано, що регулювання складу мікробіоти матері за допомогою доповнення пробіотиками або пребіотиками в ранньому віці забезпечує корисні ефекти для шлунково-кишкового тракту новонароджених (14, 21, 22). Навпаки, як епідеміологічні дані, так і експериментальні дані вказують на те, що дієта з високим вмістом жиру у матері (MHFD) під час гестації та лактації може призвести до колонізації певних патогенних бактерій та ще більше збільшити ризик захворювань нащадків (23–26). Недавнє дослідження показало, що споживання дієти з високим вмістом жиру у матері може підвищити сприйнятливість нащадків до коліту, спричиненого декстраном сульфатом натрію (DSS) (27). Однак основні механізми та роль мікробіоти не були визначені. Враховуючи потенційний вплив MHFD на потомство, ми висунули гіпотезу, що MHFD може викликати збурення мікробіоти кишечника і, таким чином, посилити сприйнятливість потомства до коліту у зрілому віці.

У цьому дослідженні наші результати показали, що MHFD змінює розвиток кишечника та проліферацію клітин, викликає дисбіоз та запалення низької ступеня тяжкості та порушує функцію бар’єру слизової оболонки у нащадків. Що ще важливіше, MHFD суттєво змінив склад мікробіоти кишечника нащадків і ще більше підвищив сприйнятливість до коліту, спричиненого DSS, у зрілому віці. Ці висновки дозволяють припустити, що MHFD в ранньому віці може негативно впливати на розвиток і функцію кишечника, а також спричиняти помітний зсув мікробіоти кишечника, а потім схиляти потомство до полегшення розвитку коліту. Отже, це дослідження відкриває можливість розуміння патогенезу ВЗК у зрілому віці, викликаного MHFD, на моделях тварин.