У людей с целиакией наблюдается пониженное количество кишечных микроорганизмов, расщепляющих клетчатку. В модели целиакии на мышах добавление инулина и определенных бактерий привело к уменьшению воспаления в кишечнике.
Целиакия — это иммуноопосредованное заболевание, при котором глютен, белок, содержащийся в продуктах из пшеницы, вызывает воспаление в тонком кишечнике. Единственным существующим на сегодняшний день методом лечения целиакии является переход на безглютеновую диету. Хотя такая стратегия позволяет свести к минимуму симптомы заболевания, она может привести к недостатку клетчатки, которая способствует здоровью и нормальному функционированию кишечника. Несмотря на то, что предыдущие исследования показали, что у людей с целиакией микробиом кишечника отличается от микробиома людей без этого заболевания, ученые не исследовали способность этой группы населения к метаболизму клетчатки, а также то, как клетчатка и ее побочные продукты влияют на них.
В статье, опубликованной недавно в журнале Nature Communications, ученые из Университета Макмастера (Канада) показали, что у людей с целиакией наблюдается снижение численности семейств кишечных бактерий, метаболизирующих клетчатку. В экспериментах на мышах ученые продемонстрировали, что метаболизм определенных видов клетчатки приводит к образованию короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК), которые способствуют здоровью кишечника, в том числе уменьшают воспаление, вызванное чувствительностью к глютену. Полученные результаты дают представление о том, как улучшить безглютеновую диету для оптимизации работы желудочно-кишечного тракта и ускорения выздоровления у людей с целиакией.
Исследователи собрали образцы микробиома кишечника у 27 человек с целиакией: у 16 диагноз был поставлен недавно, а 11 человек были диагностированы и придерживались безглютеновой диеты не менее двух лет. Они определили состав микробиоты с помощью секвенирования 16S рРНК и сравнили эти образцы с образцами 26 здоровых людей из контрольной группы. Авторы показали, что у обеих групп людей с целиакией наблюдалось снижение экспрессии ферментов, участвующих в расщеплении крахмала и пищевых волокон, что совпадало со снижением количества бактерий из семейства Prevotellaceae.
Метаболизм клетчатки бактериями приводит к образованию КЦЖК, которые могут способствовать нормальной работе кишечника. С помощью газовой хроматографии-масс-спектрометрии исследователи показали, что у людей с недавно поставленным диагнозом целиакии наблюдалась самая низкая концентрация КЦЖК. У людей, которые придерживались безглютеновой диеты не менее двух лет, концентрация определенных КЦЖК была выше, чем у пациентов с недавним диагнозом, но ниже, чем у здоровых людей из контрольной группы.
Исследователи предположили, что уменьшение количества бактерий, метаболизирующих клетчатку, может привести к снижению уровня полезных КЦЖК у людей с целиакией. Они изучили роль клетчатки на модели мышей, генетически предрасположенных к целиакии. После сенсибилизации мышей к глютену для стимулирования характерного иммунного ответа в тонком кишечнике, они перевели мышей на безглютеновую диету с добавлением одного из двух видов клетчатки: инулина (растворимой растительной клетчатки) или HylonVII (нерастворимой клетчатки из кукурузного крахмала). Добавка инулина снизила количество лимфоцитов в эпителии кишечника и улучшила показатель кишечного воспаления по сравнению с мышами, получавшими только безглютеновую диету. У этих мышей также было больше КЦЖК в кишечнике. Напротив, HylonVII улучшил только показатель кишечного воспаления, что позволяет предположить, что добавление инулина к безглютеновой диете может потенциально принести пользу людям с целиакией, если в их организме присутствуют соответствующие бактерии, расщепляющие клетчатку.
Наконец, чтобы изучить роль именно семейства Prevotellaceae, выявленного в данных по людям, исследователи заселили стерильных мышей с чувствительностью к глютену десятью представителями этого семейства и сравнили их выработку КЦЖК на безглютеновой диете с добавлением инулина мышам без заселения. У животных с добавленными бактериями, метаболизирующими клетчатку, количество КЦЖК в кишечнике увеличилось, что подтвердило важность этих видов для правильного метаболизма клетчатки. Исследователи пришли к выводу, что, хотя КЦЖК из клетчатки могут способствовать здоровью кишечника даже у людей с целиакией, микробиом этих людей часто не содержит видов, способных метаболизировать клетчатку. Кроме того, разные типы клетчатки дают разные преимущества. Эти результаты могут помочь улучшить диетические рекомендации для людей с целиакией.
«Хотя безглютеновая диета остается обязательной при целиакии, наши результаты предполагают, что будущие методы лечения, возможно, также должны будут поддерживать микробиом кишечника. Мы обнаружили снижение активности переработки клетчатки в верхних отделах кишечника — области, пораженной при целиакии, — что удивительно, поскольку эта часть кишечника традиционно не считалась основным местом метаболизма клетчатки. Это открывает возможность для комбинирования диетических стратегий, таких как комбинирование клетчатки с пробиотиками, способными ее усваивать», — рассказала Елена Верду, соавтор исследования, изучающая роль микробиома кишечника при кишечных расстройствах.
