Оценка содержания короткоцепочечных жирных кислот при язвенном колите как индикатор метаболического здоровья пациента

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. 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. 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. 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.

1. Шелыгин 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/10.33878/2073–7556–2023–22–1–10–44

2. The 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)30333–4

3. Borowitz 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/full

4. Бикбавова 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/10.20514/2226–6704–2019–9–3–188–193

5. Ардатская М. Д. Клиническое значение короткоцепочечных жирных кислот при патологии желудочно-кишечного тракта: дис. … д-ра мед. наук. Москва, 2003. 45 с.

6. 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.15970

7. Zhang 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/s12964–023–01219–9

8. Markowiak-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/nu12041107

9. Liu 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.2021.105420

10. Sun 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/nu8010044

11. Ney 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.230014

12. Nardone 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.2021.694217

13. Xu 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/s12876–022–02191–3

14. Министерство 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).

15. 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).

16. 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.0124599

17. De 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-2015–309957

18. 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.

19. 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/78.2.250