medalphabetМедицинский алфавитMedical alphabet2078-56312949-2807ООО «Альфмед»10.33667/2078-5631-2024-5-27-31medalphabet-3646Research ArticleСтатьиОценка содержания короткоцепочечных жирных кислот при язвенном колите как индикатор метаболического здоровья пациентаAssessment of the content of short-chain fatty acids in ulcerative colitis as an indicator of the patient's metabolic healthhttps://orcid.org/0000-0001-9252-9152БикбавоваГ. Р.BikbavovaG. R.

Бикбавова Галия Равильевна - к.м.н., доцент кафедры госпитальной терапии, эндокринологии.

Омск

Bikbavova Galiya R. - PhD Med, associate professor of Dept of Hospital Therapy, Endocrinology.

Omsk

galiya1976@mail.ruЛивзанМ. А.LivzanM. A.

Ливзан Мария Анатольевна - д.м.н., член-кор. РАН, проф., ректор, зав. кафедрой факультетской терапии и гастроэнтерологии.

Омск

Livzan Maria A. - DM Sci (habil.), corresponding member of Russian Academy of Sciences, professor, rector, head of Dept of Faculty Therapy and Gastroenterology.

Omsk

rector@omsk-osma.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4088-240XЛисютенкоН. С.LisyutenkoN. S.

Лисютенко Наталья Сергеевна - к.м.н., доцент кафедры госпитальной терапии, эндокринологии.

Омск

Lisyutenko Natalya S. - PhD Med, associate professor of Dept of Hospital Therapy, Endocrinology.

Omsk0

n.labuzina@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6308-4377РоманюкА. Е.RomanyukA. E.

Романюк Алиса Евгеньевна - студентка 5 курса лечебного факультета.

Омск

Romanyuk Alisa E. - 5th year student of the Faculty of Medicine.

Omsk

romalisa00@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1951-5824ИндутныйА. В.IndutnyA. V.

Индутный Антон Васильевич - д.м.н., доцент, зав. кафедрой клинической лабораторной диагностики ДПО.

Омск

Indutny Anton V. - DM Sci (habil.), associate professor, head of Dept of Clinical Laboratory Diagnostics, Additional Professional Education.

Omsk

anton@indutny.comМартыненкоО. В.MartynenkoO. V.

Мартыненко Ольга Валерьевна - врач отделения гастроэнтерологии.

Омск

Martynenko Olga V. - physician at Dept of Gastroenterology.

Omsk

ole4ka.martynenko1975@gmail.comФГБОУ ВО «Омский государственный медицинский университет» Минздрава РоссииРоссияOmsk State Medical UniversityRussian FederationБУЗ Омской области «Областная клиническая больница»РоссияOmsk region Regional Clinical HospitalRussian Federation20240705202405Практическая гастроэнтерология (1)2731Copyright © Бикбавова Г.Р., Ливзан М.А., Лисютенко Н.С., Романюк А.Е., Индутный А.В., Мартыненко О.В., 20242024Бикбавова Г.Р., Ливзан М.А., Лисютенко Н.С., Романюк А.Е., Индутный А.В., Мартыненко О.В.Bikbavova G.R., Livzan M.A., Lisyutenko N.S., Romanyuk A.E., Indutny A.V., Martynenko O.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.med-alphabet.com/jour/article/view/3646

Многочисленные исследования показывают: в патогенезе язвенного колита (ЯК) существенную роль играет изменение разнообразия микрофлоры кишечника, что связано с меньшим количеством бактерий, продуцирующих короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК). КЦЖК влияют на дифференцировку, активацию клеток иммунной системы, играют защитную роль в поддержании целостности эпителиального барьера, участвуют в регуляции перистальтики кишечника и кровоснабжении его стенки, мышечном анаболизме, биодоступности аминокислот.

Цель исследования

Цель исследования. Оценить содержание КЦЖК в кале у больных ЯК с различной степенью тяжести текущей атакой, а также исследовать взаимосвязь между содержанием КЦЖК с особенностями питания, индексом массы тела (ИМТ), динапенией.

Материалы и методы

Материалы и методы. В исследовании приняли участие 80 больных ЯК, проведен опрос, объективное обследование, заполнение истории болезни и амбулаторных карт, забор крови и кала. В кале определяли содержание КЦЖК. Изучение особенностей питания у пациентов с ЯК было проведено с использованием стандартизированного опросника программы ВОЗ CINDI. Статистические методы: рассчитывалась медиана (Ме), верхний и нижний квартили (Р25, Р75); критерий Манна-Уитни; критерий Колмогорова-Смирнова; проводился непараметрический корреляционный анализ.

Результаты

Результаты. Абсолютное содержание КЦЖК в кале пациентов с ЯК ниже референтных значений. Относительное содержание пропионовой кислоты в подгруппе с тяжелой атакой было значимо ниже, чем в подгруппе ремиссии, в подгруппе с легкой и среднетяжелой атакой заболевания. У пациентов с дефицитом массы тела относительное содержание пропионовой кислоты ниже, чем у больных ЯК с нормальной или избыточной массой тела. Выявлена положительная связь между суммарным содержанием КЦЖК в кале с количеством употребляемых пищевых волокон в виде фруктов и овощей. У пациентов с динапенией относительное содержание в кале масляной кислоты значимо ниже, чем у пациентов без динапении.

Numerous studies show that in the pathogenesis of ulcerative colitis (UC), a significant role is played by a change in the diversity of the intestinal microflora, which is associated with fewer bacteria producing short-chain fatty acids (SCFAs). SCFCS affect the differentiation and activation of cells of the immune system, play a protective role in maintaining the integrity of the epithelial barrier, participate in the regulation of intestinal peristalsis and blood supply to its wall, muscle anabolism, bioavailability of amino acids.

The aim of the study

The aim of the study. To evaluate the content of SCLC in the feces of UC patients with varying degrees of severity of the current attack, as well as to investigate the relationship between the content of SCLC with dietary characteristics, body mass index (BMI), and dyspenia.

Materials and methods

Materials and methods. The study involved 80 UC patients, conducted a survey, objective examination, filling out medical history and outpatient records, blood and stool sampling. The content of SCLC was determined in feces. The study of nutritional characteristics in patients with UC was conducted using a standardized questionnaire of the WHO CINDI program. Statistical methods: median (Me), upper and lower quartiles (P25, P75) were calculated; Mann-Whitney criterion; Kolmogorov-Smirnov criterion; nonparametric correlation analysis was performed.

Results

Results. The absolute content of SCFCS in the feces of patients with UC is lower than the reference values. The relative content of propionic acid in the subgroup with severe attack was significantly lower than in the remission subgroup, in the subgroup with mild and moderate attack of the disease. In patients with body weight deficiency, the relative content of propionic acid is lower than in UC patients with normal or overweight. A positive relationship was found between the total content of SCFCS in feces and the amount of dietary fiber consumed in the form of fruits and vegetables. In patients with dinapenia, the relative content of butyric acid in feces is significantly lower than in patients without dinapenia.

язвенный колиткороткоцепочечные жирные кислотыдинапенияиндекс массы телапропионовая кислотаulcerative colitisshort-chain fatty acidsdinapeniabody mass indexpropionic acidИсследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 23–25–10035)ReferencesШелыгин Ю. А., Ивашкин В. Т., Белоусова Е. А., Решетов И. В., Маев И. В., Ачкасов С. И., и др. Язвенный колит (К51), взрослые. Колопроктология. 2023;22(1):10–44. https://doi.org/10.33878/2073–7556–2023–22–1–10–44Shelygin Yu.A., Ivashkin V. T., Belousova E. A., Reshetov I. V., Maev I. V., Achkasov S. I., et al. Ulcerative colitis (K51), adults. Coloproctology. 2023;22(1):10–44. https://doi.org/10.33878/2073–7556–2023–22–1–10–44The global, regional, and national burden of inflammatory bowel disease in 195 countries and territories, 1990–2017: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017. Lancet. Gastroenterol Hepatol. 2020;5(1):17–30. https://doi.org/10.1016/S2468–1253(19)30333–4The global, regional, and national burden of inflammatory bowel disease in 195 countries and territories, 1990–2017: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017. Lancet. Gastroenterol Hepatol. 2020;5(1):17–30. https://doi.org/10.1016/S2468–1253(19)30333–4Borowitz S. M. The epidemiology of inflammatory bowel disease: Clues to pathogenesis? Front Ped. 2023;10:1103713. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fped.2022.1103713/fullBorowitz S. M. The epidemiology of inflammatory bowel disease: Clues to pathogenesis? Front Ped. 2023;10:1103713. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fped.2022.1103713/fullБикбавова Г.Р., Ливзан М.А., Совалкин В. И., Турчанинов Д.В., Лопатина О. Е., Третьякова Т.В., и др. Влияние особенностей современного образа жизни на возникновение язвенного колита. Архивъ внутренней медицины. 2019; 9(3):188–193. https://doi.org/10.20514/2226–6704–2019–9–3–188–193Bikbavova G. R., Livzan M. A., Sovalkin V. I., Turchaninov D. V., Lopatina O. E., Tretyakova T. V., et al. The influence of features of modern lifestyle on the occurrence of ulcerative colitis. Archive of Internal Medicine. 2019; 9(3):188–193. https://doi.org/10.20514/2226–6704–2019–9–3–188–193Ардатская М. Д. Клиническое значение короткоцепочечных жирных кислот при патологии желудочно-кишечного тракта: дис. … д-ра мед. наук. Москва, 2003. 45 с.Ardatskaya M.D. Clinical significance of short-chain fatty acids in pathology of the gastrointestinal tract: thesis. Dr. med. Sci. Moscow, 2003. 45 p.Peng K., Xia S., Xiao S., Yu Q. Short-chain fatty acids affect the development of inflammatory bowel disease through intestinal barrier, immunology, and microbiota: A promising therapy? J Gastroenterol Hepatol. 2022;37(9):1710–1718. https://doi.org/10.1111/jgh.15970Peng K., Xia S., Xiao S., Yu Q. Short-chain fatty acids affect the development of inflammatory bowel disease through intestinal barrier, immunology, and microbiota: A promising therapy? J Gastroenterol Hepatol. 2022;37(9):1710–1718. https://doi.org/10.1111/jgh.15970Zhang D., Jian Y.-P, Zhang Y.-N., Li Y., Gu L.-T., Sun H.-H., et al. Short-chain fatty acids in diseases. Cell Commun Signal. 2023;21(1):212. https://doi.org/10.1186/s12964–023–01219–9Zhang D., Jian Y.-P, Zhang Y.-N., Li Y., Gu L.-T., Sun H.-H., et al. Short-chain fatty acids in diseases. Cell Commun Signal. 2023;21(1):212. https://doi.org/10.1186/s12964–023–01219–9Markowiak-Kopeć P., Śliżewska K. The effect of probiotics on the production of short-chain fatty acids by human intestinal microbiome. Nutrients. 2020;12(4):1107. https://doi.org/10.3390/nu12041107Markowiak-Kopeć P., Śliżewska K. The effect of probiotics on the production of short-chain fatty acids by human intestinal microbiome. Nutrients. 2020;12(4):1107. https://doi.org/10.3390/nu12041107Liu P., Wang Y., Yang G., Zhang Q., Meng L., Xin Y., et al. The role of short-chain fatty acids in intestinal barrier function, inflammation, oxidative stress, and colonic carcinogenesis. Pharmacol Res. 2021;165:105420. https://doi.org/10.1016/j.phrs.2021.105420Liu P., Wang Y., Yang G., Zhang Q., Meng L., Xin Y., et al. The role of short-chain fatty acids in intestinal barrier function, inflammation, oxidative stress, and colonic carcinogenesis. Pharmacol Res. 2021;165:105420. https://doi.org/10.1016/j.phrs.2021.105420Sun J., Shen X., Li Y., Guo Z., Zhu W., Zuo L., et al. Therapeutic potential to modify the mucus barrier in inflammatory bowel disease. Nutrients. 2016;8(1):44. https://doi.org/10.3390/nu8010044Sun J., Shen X., Li Y., Guo Z., Zhu W., Zuo L., et al. Therapeutic potential to modify the mucus barrier in inflammatory bowel disease. Nutrients. 2016;8(1):44. https://doi.org/10.3390/nu8010044Ney L. M., Wipplinger M., Grossmann M., Engert N., Wegner V.D, Mosig A. S. Short chain fatty acids: key regulators of the local and systemic immune response in inflammatory diseases and infections. Open Biol. 2023;13(3):230014. https://doi.org/10.1098/rsob.230014Ney L. M., Wipplinger M., Grossmann M., Engert N., Wegner V.D, Mosig A. S. Short chain fatty acids: key regulators of the local and systemic immune response in inflammatory diseases and infections. Open Biol. 2023;13(3):230014. https://doi.org/10.1098/rsob.230014Nardone O. M., de Sire R., Petito V., Testa A., Villani G., Scaldaferri F., et al. Inflammatory bowel diseases and sarcopenia: the role of inflammation and gut microbiota in the development of muscle failure. Front Immunol. 2021;12:694217. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.694217Nardone O. M., de Sire R., Petito V., Testa A., Villani G., Scaldaferri F., et al. Inflammatory bowel diseases and sarcopenia: the role of inflammation and gut microbiota in the development of muscle failure. Front Immunol. 2021;12:694217. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.694217Xu H. M., Zhao H.-L., Guo G.-J., Xu J., Zhou Y.-L., Huang H.-L., et al. Characterization of short-chain fatty acids in patients with ulcerative colitis: A meta-analysis. BMC Gastroenterol. 2022;22(1):1–9. https://doi.org/10.1186/s12876–022–02191–3Xu H. M., Zhao H.-L., Guo G.-J., Xu J., Zhou Y.-L., Huang H.-L., et al. Characterization of short-chain fatty acids in patients with ulcerative colitis: A meta-analysis. BMC Gastroenterol. 2022;22(1):1–9. https://doi.org/10.1186/s12876–022–02191–3Министерство здравоохранения Российской Федерации. Язвенный колит. Клинические рекомендации. 2022. Доступно по адресу: https://cr.minzdrav.gov.ru/schema/193_1#doc_b (дата обращения: 12.02.2024).Ministry of Health of the Russian Federation. Ulcerative colitis. Clinical recommendations. 2022. Available at: https://cr.minzdrav.gov.ru/schema/193_1#doc_b (access date: 02/12/2024). Cruz-Jentoft A.J., Bahat G., Bauer J., Boirie Y., Bruyère O., Cederholm T., et al. Sarcopenia: revised European consensus on definition and diagnosis. Age Ageing. 2019;48(1):16–31. https:// doi.org/10.1093/ageing/afy169Robertson A., Prättälä R., Zakotnik J. M., Brazdova Z., MacLean D., Ellul M., et al. CINDI dietary guide. (Document EUR/00/5018028). Copenhagen: WHO Regional Office for Europe, 2000. 42 p. Available at: https://www.researchgate.net/publication/265594306_CINDI_Dietary_Guide (access date: 12.02.2024).Robertson A., Prättälä R., Zakotnik J. M., Brazdova Z., MacLean D., Ellul M., et al. CINDI dietary guide. (Document EUR/00/5018028). Copenhagen: WHO Regional Office for Europe, 2000. 42 p. Available at: https://www.researchgate.net/publication/265594306_CINDI_Dietary_Guide (access date: 12.02.2024).Dominianni C., Sinha R., Goedert J. J., Pei Z., Yang L., Hayes R. B., et al. Sex, body mass index, and dietary fiber intake influence the human gut microbiome. PloS One. 2015;10(4): e0124599. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0124599Dominianni C., Sinha R., Goedert J. J., Pei Z., Yang L., Hayes R. B., et al. Sex, body mass index, and dietary fiber intake influence the human gut microbiome. PloS One. 2015;10(4): e0124599. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0124599De Filippis F., Pellegrini N., Vannini L., Jeffery I. B., La Storia A., Laghi L., et al. High-level adherence to a Mediterranean diet beneficially impacts the gut microbiota and associated metabolome. Gut. 2016;65(11):1812–1821. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2015–309957De Filippis F., Pellegrini N., Vannini L., Jeffery I. B., La Storia A., Laghi L., et al. High-level adherence to a Mediterranean diet beneficially impacts the gut microbiota and associated metabolome. Gut. 2016;65(11):1812–1821. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2015–309957Kang L., Li P., Wang D., Wang T., Hao D., Qu X. Alterations in intestinal microbiota diversity, composition, and function in patients with sarcopenia. Sci Rep.2021; 11(1):4628. https://doi.org/10.1038/s41598–021–84031–0.Kang L., Li P., Wang D., Wang T., Hao D., Qu X. Alterations in intestinal microbiota diversity, composition, and function in patients with sarcopenia. Sci Rep.2021; 11(1):4628. https://doi.org/10.1038/s41598–021–84031–0.Volpi, E., Kobayashi H., Sheffield-Moore M., Mittendorfer B., Wolfe R. R. Essential amino acids are primarily responsible for the amino acid stimulation of muscle protein anabolism in healthy elderly adults. Am J Clin Nutr. 2003;78(2):250–258. https://doi.org/10.1093/ajcn/78.2.250Volpi, E., Kobayashi H., Sheffield-Moore M., Mittendorfer B., Wolfe R. R. Essential amino acids are primarily responsible for the amino acid stimulation of muscle protein anabolism in healthy elderly adults. Am J Clin Nutr. 2003;78(2):250–258. https://doi.org/10.1093/ajcn/78.2.250

The authors declare that there are no conflicts of interest present.