Добавка витамина С здоровыми людьми приводит к сдвигу бактериальных популяций в

budetlyanin108 — 20.04.2023

Кишечные микробы имеют решающее значение для здоровья человека, но микробный состав часто нарушается при ряде заболеваний человека. Накапливающиеся данные указывают на питательную модуляцию микробиоты кишечника как на потенциально полезную терапевтическую стратегию. Витамин С (аскорбиновая кислота) может представлять особый интерес, поскольку он обладает известными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. В этом исследовании мы изучали, могут ли добавки с высокими дозами витамина С благоприятно влиять на состав микробиоты кишечника. В этом пилотном исследовании здоровые участники получали 1000 мг витамина С ежедневно в течение двух недель. Состав кишечной микробиоты был проанализирован до и после вмешательства путем секвенирования фекального гена 16S рРНК. Всего было включено 14 здоровых участников.Lachnospiraceae ( p < 0,05), тогда как снижение наблюдалось для Bacteroidetes ( p < 0,01), Enterococci ( p < 0,01) и Gemmiger formicilis ( p < 0,05). Кроме того, тенденции бактериальных сдвигов наблюдались для Blautia (увеличение) и Streptococcus thermophilus (уменьшение). Прием высоких доз витамина С в течение двух недель оказывает модулирующее действие на микробиоту у здоровых людей с несколькими полезными изменениями бактериальных популяций. Это может иметь значение, поскольку эти бактерии обладают противовоспалительными свойствами и тесно связаны со здоровьем кишечника.

...

Витамин С (аскорбиновая кислота) является особенно интересным микроэлементом, о котором известно, что он благотворно влияет на здоровье. Витамин С является важным водорастворимым витамином, который не может быть эндогенно синтезирован человеком, но поступает с пищей, главным образом, с потреблением фруктов и овощей [ 12 , 13 ]. Этот витамин участвует в биологических процессах, поддерживающих иммунную систему, и был идентифицирован как основной физиологический антиоксидант у высокоразвитых организмов [ 14 , 15] .]. Сообщалось, что добавки с витамином С обладают клеточно-защитными свойствами против окислительного стресса и, таким образом, представляют особый интерес при заболеваниях, патофизиологическую роль в которых играет окислительный стресс. Однако еще предстоит выяснить, обладает ли витамин С свойствами, модулирующими микробиоту.

Здесь мы разработали пилотное интервенционное исследование на здоровых добровольцах, чтобы определить, могут ли добавки с высокими дозами (1000 мг) витамина С благоприятно изменить состав микробиоты кишечника. Витамин С хорошо всасывается в проксимальном отделе тонкой кишки, как это обычно бывает с витаминами. Ежедневный прием 30-180 мг/день приводит к 70-90% абсорбции витамина С, однако при применении доз, превышающих 1000 мг/день, абсорбция падает до менее 50% [ 12 , 16] .]. Это дозозависимое поглощение желудочно-кишечным трактом в тонкой кишке позволяет доставлять витамин С в микробиоту кишечника, которая в основном находится в подвздошной и толстой кишках, при пероральном введении в высоких дозах 1000 мг. Целью этого исследования было изучение изменений в бактериальных популяциях при приеме высоких доз витамина С, что может быть возможной полезной стратегией лечения заболеваний, связанных с микробиотой.

...

2.4. Добавка витамина С

Пациенты получали ежедневную добавку витамина С к обычному рациону в течение 2 недель. Добавка состояла из 1000 мг витамина С (L-аскорбиновая кислота, имеется в продаже) на капсулу.

3.2. Изменения в бактериальных группах после приема витамина С

Анализ данных секвенирования гена 16S рРНК показал, что относительная численность (%) групп бактерий Lachnospiraceae (другие), Bacteroidetes , энтерококков и видов Gemmiger formicilis значительно изменилась после приема витамина С (показано наРисунок 1; точные числа и соответствующие значения P можно найти вТаблица 2). Относительная численность Lachnospiraceae значительно увеличилась после добавления (T0: 12,7 [9,71; 16,6] по сравнению с T2: 16,2 [13,8; 17,6], p = 0,013), тогда как численность Bacteroidetes (T0: 5,97 [4,88; 8,87] по сравнению с T2 : 3,09 [2,14;4,77], p = 0,004), Gemmiger formicilis (T0: 3,96 [2,51;6,59] против T2: 1,86 [0,81;3,68], p = 0,013) и энтерококки (T0: 0,40 [0,22;0,51] по сравнению с T2: 0,13 [0,07;0,18], p = 0,009) значительно уменьшилось после приема добавок (Таблица 2). Кроме того, тенденции бактериальных сдвигов наблюдались для Blautia (номинальное значение p = 0,035), Ruminococcaceae Clostridium группы XIVa ( p = 0,035) и Streptococcus thermophilus ( p = 0,096). Никаких особых тенденций бактериальных сдвигов у курящих участников не наблюдалось.

Рисунок 1

Изменения средней относительной численности (%) бактериальных групп до (T0) и после (T2) приема витамина С. Столбцы указывают среднюю относительную численность групп бактерий с соответствующим IQR (черные линии). * Номинальное значение p ≤ 0,05; ** Номинальное значение p ≤ 0,01.

4. Дискуссия

В этом пилотном интервенционном исследовании на людях прием высоких доз витамина С в течение двух недель привел к существенным изменениям в фекальных бактериальных популяциях. В частности, мы продемонстрировали значительное увеличение медианной относительной численности семейства Lachnospiraceae и тенденцию к увеличению относительной численности рода Blautia. Напротив, значительное снижение средней относительной численности наблюдалось для типа Bacteroidetes и родов энтерококков после приема витамина С. Бактериальный вид Gemmiger formicilisтакже продемонстрировали значительное снижение средней относительной численности. Взятые вместе, эти результаты показывают, что двухнедельный прием высоких доз витамина С может привести к полезным изменениям в микробных популяциях кишечника, оставляя лишь несколько исключений.

Результаты этого исследования актуальны по целому ряду причин. В настоящее время клинические исследования на людях, изучающие влияние витаминов на микробиоту кишечника, малодоступны. Предыдущие клинические исследования, изучающие добавки витамина B 2 и витамина D, продемонстрировали потенциально полезные изменения в составе микробиоты [ 23 , 24 ]. Совсем недавно исследование на здоровых добровольцах, изучающее влияние витаминов A, B 2 , C, D и E, доставляемых в толстой кишке, на микробиоту кишечника, сообщило о модулирующих микробиоту эффектах витаминов B 2 , C и D. Добавка витамина C (500 мг /день в течение 4 недель) продемонстрировали увеличение разнообразия микробиоты и увеличение количества Collinsella .25 ]. Преимущество перорального приема высоких доз витамина С по сравнению с контролируемой доставкой витамина С в толстую кишку заключается в сочетании его абсорбции в верхних отделах желудочно-кишечного тракта с одновременным обеспечением доставки витамина С в микробиоту кишечника, поскольку высокие дозы витамина С лишь частично всасывается в тонкой кишке [ 12 ]. Этот подход может иметь особое значение для пациентов с заболеваниями, которым может помочь модуляция микробиоты, и которые одновременно подвержены риску дефицита витамина С.

Не проводилось никаких исследований, чтобы выяснить, способны ли имеющиеся в продаже добавки с высокими дозами витамина С изменять микробиоту кишечника. Сила нашего исследования прежде всего в его новизне. Кроме того, наши результаты могут представлять интерес для многих медицинских дисциплин. Например, нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Паркинсона (БП), характеризуются нарушением микробного состава и функциональности кишечника. Предыдущее исследование у пациентов с болезнью Паркинсона показало, что количество бактерий родов Blautia и Roseburia, двух групп бактерий, присутствие которых потенциально может быть увеличено за счет добавок витамина С, было заметно снижено по сравнению со здоровыми людьми [ 26] .]. Кроме того, у пациентов с циррозом печени было обнаружено, что повышенное содержание рода Blautia связано с благоприятными исходами заболевания, тогда как чрезмерное представительство рода Enterococcus было связано с воспалением и снижением когнитивной функции [ 27 ].

В то же время, однако, некоторые ограничения этого исследования также требуют признания. Во-первых, это исследование носило исследовательский характер как пилотное исследование, в которое были включены только 14 здоровых добровольцев. Таким образом, наши результаты следует интерпретировать с осторожностью, поскольку они должны быть подтверждены и подтверждены в более крупных исследуемых популяциях, состоящих из большего количества данных последующего наблюдения. Во-вторых, хотя наблюдаемые изменения в бактериальных популяциях могут свидетельствовать о потенциальном благотворном влиянии на микробное сообщество кишечника, они придают ограниченную обобщаемость из-за (1) наших строгих критериев включения и исключения, (2) того факта, что микробиота кишечника при заболеваниях уже может быть изменена. в измененном состоянии и (3) тот факт, что микробиота кишечника может по-разному реагировать на пищевые вмешательства у разных людей. Другим ограничением нашего исследования была относительно короткая продолжительность наблюдения, что не позволяло нам изучать долгосрочные эффекты высоких доз добавок витамина С на состав кишечной микробиоты, а также отсутствие дополнительных биологических параметров здоровья (например, воспаления или биомаркеры окислительного стресса), которые могли поддерживать наблюдаемые потенциально полезные эффекты. Мы не проводили измерений, связанных с метаболомом кишечника, которые могут предоставить ценную информацию о микробных функциях. которые могли поддерживать наблюдаемые потенциально полезные эффекты. Мы не проводили измерений, связанных с метаболомом кишечника, которые могут предоставить ценную информацию о микробных функциях. которые могли поддерживать наблюдаемые потенциально полезные эффекты. Мы не проводили измерений, связанных с метаболомом кишечника, которые могут предоставить ценную информацию о микробных функциях.28 ]. Однако Фам и соавт. [ 25 ] сообщили о значительном увеличении общей концентрации КЦЖК в фекалиях после приема витамина С, что соответствует сдвигу в сторону бактерий, продуцирующих бутират, как это наблюдалось в нашем исследовании.

Самым сильным эффектом приема высоких доз витамина С было увеличение относительной численности семейства Lachnospiraceae . Семейство бактерий Lachnospiraceae принадлежит к типу Firmicutes и является преобладающей бактериальной группой микробиоты кишечника у здоровых людей [ 29 , 30 ]. Lachnospiraceae являются одним из основных производителей короткоцепочечных жирных кислот (SCFAs). Это бактериальные метаболиты, которые, как известно, обладают несколькими противовоспалительными и антиоксидантными эффектами [ 31].]. Исследование, изучающее влияние микроэлементов на состав микробиоты кишечника у пациентов с муковисцидозом, показало, что повышенное потребление витамина С положительно коррелирует с обилием Firmicutes [ 32 ]. В том же исследовании была обнаружена отрицательная корреляция витамина С с обилием филума Bacteroidetes, что также подтверждается настоящим исследованием. Точные механизмы взаимодействия между семейством Lachnospiraceae и человеком-хозяином еще предстоит определить. Как это часто бывает с конкретными группами бактерий, остается в значительной степени неясным, может ли повышенная или пониженная численность быть причиной или следствием заболевания. Например, большее обилие Lachnospiraceaeобнаруживается у пациентов с СД2 и заболеваниями печени и почек [ 29 ]. Интересно, что сниженное количество Lachnospiraceae обнаруживается в образцах фекалий пациентов с болезнью Крона (БК) и язвенным колитом (ЯК) [ 29 , 33 ].

В этом исследовании мы продемонстрировали примерно 4-кратное снижение средней относительной численности A. muciniphila. Это строго анаэробный вид бактерий, разлагающих муцин, который, как сообщается, поддерживает иммунологические и метаболические реакции своего хозяина [ 34 ] и представляет интерес в связи с потенциальной ролью пробиотика [ 35 ]. Однако снижение численности A. muciniphila обычно обратно пропорционально связано с болезненными состояниями, например, СД2, ВЗК и ожирением [ 34 ].

Витамин С особенно известен своими антиоксидантными свойствами и относится к антиоксидантному механизму, где он является частью пула неферментативных антиоксидантов, таких как витамин Е (альфа-токоферол), полифенолы (например, N-ацетилцистеин, NAC) и мочевая кислота . кислота [ 36 ]. Эти вещества способны модулировать окислительный стресс, удаляя активные формы кислорода (АФК). Сообщается, что при различных заболеваниях витамин С снижает показатели окислительного стресса и воспаления [ 37 , 38 ], но необходимы дальнейшие высококачественные клинические испытания с соответствующими конечными точками, чтобы установить истинную роль витамина С в качестве антиоксидантной добавки. [ 39 , 40]. Прямое влияние витамина С на окислительно-восстановительный баланс кишечника, по-видимому, играет важную роль в модуляции кишечной микробиоты. Окислительно-восстановительный потенциал фекалий дозозависимо связан с соотношением относительной численности аэротолерантных и строго анаэробных видов [ 41 ]. Строго анаэробные кишечные бактерии, такие как семейство бактерий Lachnospiraceae и виды Faecalibacterium prausnitzii, принадлежащие к здоровой зрелой анаэробной кишечной микробиоте (HMAGM), сильно подвержены влиянию окислительного стресса [ 41 , 42 ]. Присутствие кислорода в просвете кишечника может способствовать росту Enterobacteriaceae ; тогда как это ставит под угрозу рост F. prausnitzii,поскольку этот вид бактерий особенно чувствителен к кислороду [ 43 , 44 , 45 ].

Добавки витамина С могут представлять особый интерес для пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника (ВЗК). Связь между ВЗК и дисбалансом состава кишечной микробиоты становится все более очевидной. Предполагается, что гомеостаз кишечной микробиоты играет ключевую роль в провоспалительных и противовоспалительных реакциях в кишечнике [ 46 , 47 ]. ВЗК характеризуется хроническим воспалением желудочно-кишечного тракта. ВЗК обычно диагностируют в молодом возрасте и требуют пожизненной медикаментозной терапии [ 48 , 49 ]. Семейство бактерий Lachnospiraceae и род Blautia .(увеличение относительной численности в нашем исследовании) у пациентов с болезнью Крона было обнаружено снижение численности [ 50 , 51 ], а бактерии рода Enterococcus и видов G. formicilis (уменьшение относительной численности в нашем исследовании) были связаны с рецидивирующими и рецидивирующий CD [ 52 , 53 ]. Снижение численности Lachnospiraceae связано с ослаблением масляного генеза, что связано с возможным рецидивом ЯК [ 33 ]. Тем не менее, литература противоречива в отношении эффекта низких уровней Bacteroidetes , обнаруженных после приема витамина С. Обогащение Bacteroidetesбыло показано, что оно связано с вялотекущим системным воспалением, но повышенное количество Bacteroidetes также связано с уменьшением развития колита во время лечения рака ипилимумабом [ 54 ]. Низкие уровни рода Bacteroides были связаны с ВЗК, а снижение численности было более заметным во время активной болезни по сравнению со спокойной болезнью [ 55 ]. Напротив, исследования связывают повышенное содержание Bacteroides с воспалением слизистой оболочки кишечника и ранним рецидивом БК после илеоцекальной резекции [ 56 , 57 ].

В исследовании, в котором изучалось влияние рыбьего жира и антиоксидантов (витаминов А, С, Е и селена) по сравнению с плацебо у пациентов с болезнью Крона, в основном наблюдалось снижение маркеров воспаления [58 ] . Принимая во внимание повышенный риск дефицита микронутриентов (включая витамин С) [ 59 , 60 ], а также комбинированное наличие окислительного стресса и нарушений кишечной микробиоты у пациентов с ВЗК, прием высоких доз витамина С можно считать многообещающим. лечебное питание при этом заболевании. Ожидаются клинические испытания с участием пациентов с целиакией, в которых дополнительно изучается роль витаминных добавок, включая витамин С, в модуляции микробиоты ( www.clinicaltrials.gov , по состоянию на 18 июня 2021 г.; NCT04913467) .).

5. Выводы

В заключение, это пилотное исследование на людях демонстрирует, что добавление высоких доз витамина С может влиять на состав кишечной микробиоты, приводя к сдвигам бактериальных популяций в кишечнике. Это изменение состава кишечной микробиоты и связанные с ним противовоспалительные эффекты, например, с выработкой бутирата, могут быть потенциально полезны при различных заболеваниях, характеризующихся нарушением гомеостаза кишечной микробиоты, например, ВЗК, метаболических, сердечно-сосудистых и неврологических заболеваниях.

Оставить комментарий

Популярные посты:

clemens

Посудомоечная машина Beko не сушит: как решить проблему?

katya_kch96

Эти глаза напротив

olitvak

Еще немного Плеса

shushpanzer_ru

БТР со всем фаршем

imp_navigator

Новая твердотопливная БРСД у хуситов

avderin

Про стильную молодёжь

anna_bpguide

Дочитала «Старомодную историю» Магды Сабо. Ч. 2 (1)

sopcast_ultras

ЕВРО-2024, Группы, 2 тур

uctopuockon_pyc

Утренний глоток поэзии

• Ранее
• Архив