Ilona Vilkoite, Maija Fromane: Zarnas caurlaidības loma dažādu slimību attīstības procesos

Noteikti liela daļa lasītāju ir dzirdējuši teicienu – visas slimības sākas no galvas vai nerviem; bet kā būtu, ja tiktu iztirzāta hipotēze, ka visas slimības sākas zarnās? Patiesību sakot, ar šādu apgalvojumu jau pirms 25 tūkstošiem gadu nāca klajā Hipokrats, un tikai relatīvi nesen viņa apgalvojumu sākuši pētīt zinātnieki. Notiek nemitīgi centieni iegūt datus par vairāku hronisku iekaisīgu slimību patoģenēzi; šo slimību daba jau ilgstoši nodarbina gan pacientu, gan ārstu prātus.

Lielākoties tiek uzskatīts, ka hronisku iekaisīgu slimību galvenie attīstības faktori ir ģenētiska predispozīcija un atbildes reakcija uz vides palaidējmehānismiem. Pie hronisku iekaisīgu slimību grupas pieskaita, piemēram, alerģijas, neiroinflamatoras/neirodeģeneratīvas slimības, kā arī onkoloģiskus procesus.

Pēdējo 40 gadu laikā epidemioloģiskos novērojumos konstatēts, ka saslimšana ar hroniskām iekaisīgām slimībām izteikti palielinās, īpaši rietumvalstīs, turpretī saslimstība ar infekcijas slimībām samazinās. Šādi novērojumi ir ļāvuši izvirzīt hipotēzi par higiēnas ietekmi uz hronisku iekaisīgu slimību attīstību, liekot domāt, ka cilvēce, labu gribot, sevi ir padarījusi pārāk tīru. Šī tēma, manuprāt, ir kļuvusi ļoti aktuāla tieši pēdējo pāris mēnešu laikā, kad cilvēki, apstākļu spiesti, it visur pasaulē sākuši izmantot īpaši daudz dezinfektantu, biežāk mazgāt rokas, kopt virsmas un citus priekšmetus ap sevi.

Stāstu par jaunatklātām zarnu funkcijām vēlos sākt ar to, ka 1990. gada 1. oktobrī aizsākās vērienīgs projekts Human Genome Project, kura nozīmīgumu daži pielīdzina kosmosa izpētei. Projekta mērķis bija sekvencēt un aprakstīt visus mūsu sugas – Homo sapiens – gēnus, t. i., cilvēka gēnu kopumu, ko mēs dēvējam ar genomu. Projekts ilga 13 gadus un sniedza ieskatītu cilvēka izveides procesa aizkulisēs. Projekta rezultāti ļāva zinātniekiem saprast, ka cilvēks ģenētiski ir rudimentārāks jeb, citiem vārdiem, daudz primitīvāks, nekā tika uzskatīts pirms tam. Ar uzskatu “viens gēns, viens proteīns, viena slimība” vairs nav iespējams izskaidrot saistību starp veselīgumu un slimīgumu. 23 tūkstoši gēnu nevar noteikt visas izmaiņas cilvēka patofizioloģijā, tostarp arī to, vai, kad un kāpēc konkrētam indivīdam attīstīsies konkrēta slimīga. Iespējams, šo procesu nosaka konkrēta indivīda mijiedarbība ar apkārtējo vidi, un tieši šī saskarsme ietekmē indivīda turpmāko klīnisko likteni. Šo mijiedarbību gan fiziski, gan mehāniski regulē bioloģiskie procesi, kas atdala ķermeni no apkārtējās vides.

Aptuveni 8–9 metrus garais gremošanas trakts ir lielākā platforma, kas atdala cilvēka iekšējo vidi no apkārtējās pasaules. Gremošanas trakta gļotādas kopējais laukums vidēja izmēra cilvēkam ir aptuveni 200 kvadrātmetru. Šim šķietami neredzamajam vairogam (epitēlijšūnām) ir izšķiroša loma – tas mijiedarbojas ar neskaitāmiem apkārtējās vides faktoriem: mikroorganismiem, barības vielām, piesārņojumu un citiem. Zarnas caurlaidība, kā arī luminālo jeb zarnas iekšpuses antigēnu šķirošana, ko veic enterocīti (zarnu šūnas), regulē molekulāro kustību starp zarnas lūmenu un zemgļotādu. Šis mehānisms lielā mērā nosaka, vai tiks novērota imūnā atbilde pret konkrēto antigēnu.

Intracelulārie savienojumi, kas regulē antigēnu kustību, ir dinamiskas struktūras, kas ir atbildīgas par vairākām zarnas epitēlija funkcijām. Vēl pirms neilga laika tika uzskatīts, ka intracelulārie savienojumi ir necaurlaidīgi un veido blīvu barjeru, taču šis uzskats tika atspēkots 1993. gadā, kad tika atklāta zonula occludens 1 (ZO-1) kā pirmā intracelulāro savienojumu sastāvdaļa, kas ir veidota no vairāk nekā 150 proteīniem, tai skaitā no okludīna, klaudīna, tricelulīna, angulīna un citiem. Taču, neskatoties uz straujo zinātnieku atklājumu progresu par intracelulāro savienojumu funkcijām, līdz šim brīdim nav pilnībā noskaidroti mehānismi, kas tos regulē. Viens no būtiskākajiem atklājumiem, lai saprastu zarnas caurlaidības lomu dažādu slimību attīstības procesos, bija zonulīna atklāšana – tas ir līdz šim vienīgais aprakstītais iespējamais zarnas caurlaidības modulators. Zonulīns tiek uzskatīts par zarnas caurlaidības biomarķieri, kas varētu noteikt tā saucamā leaky gut jeb caurlaidīgās zarnas patoģenētisko lomu daudzu hronisku iekaisīgu slimību attīstībā. Taisnības labad jāatzīmē, ka zonulīns nav iesaistīts visu hronisku iekaisīgu slimību attīstībā, kā arī ne visas hroniskas iekaisīgas slimības ir saistāmas ar pastiprinātu zarnas caurlaidību.

Zināms, ka zonulīna izdalīšanos veicina vairāki palaidējmehānismi. Ir identificēti divi palaidējfaktori, kam ir vislielākā ietekme uz zonulīna izdalīšanos, – baktēriju pārlieku liela vairošanās tievajās zarnās un glutēns. Zonulīna sekrēcija palielina zarnas caurlaidību. Gliadīns stimulē zonulīna atbrīvošanos, tāpēc palielinās zarnas caurlaidība. Pastāv viedoklis, ka glutēns tiek nepareizi interpretēts zonulīna aktivācijas ceļā, tas tiek uzskatīts par potenciāli kaitīgu mikroorganisma sastāvdaļu. Var secināt, ka zonulīna izdalīšanās aktivācija norāda uz aizsargmehānismu, kas, tēlaini izsakoties, aizskalo mikroorganismus, veicinot saimnieka dabisku imūno atbildi pret izmaiņām mikrobioma ekosistēmā, īpaši pret baktēriju pārlieku kolonizēšanos tievajā zarnā (SIBO) vai izmaiņām baktēriju sastāva ziņā (disbioze). Šie atklājumi, kā arī citi pierādījumi ļauj atbildēt uz jautājumiem, kāpēc zarnas mikrobioma sastāva un līdz ar to funkciju izmaiņas rada zarnas caurlaidības izmaiņas, antigēnu plūsmas pastiprināšanos un tolerances izmaiņas, nosakot hronisku iekaisīgu slimību attīstību ģenētiski jutīgiem indivīdiem.

Zarnas caurlaidības, tostarp zonulīna izdales aktivācijas, regulācija ir daļa no fizioloģiska procesa, lai uzturētu gļotādas homeostāzi (nemainību), tādējādi nepieļaujot klīniski patoloģisku reakciju attīstību. Pētījumos ar transgēnām pelēm norādīts, ka iespējama pastiprināta zarnas caurlaidība arī bez slimības izpausmēm. Līdzīgi pētījumi liecina, ka pelēm, kurām ir strukturāli nepilnīgi intracelulārie savienojumi un pastiprināta zarnas caurlaidība, novēro tikai zemas pakāpes zarnas iekaisumu, kā arī normālu zarnas epitēlija morfoloģisko struktūru. Apkopojot un analizējot pieejamos datus, var secināt, ka zarnas caurlaidība varētu veicināt dažādu hronisku iekaisīgu slimību attīstību ar noteikumu, ka vienlaikus pastāv atbalstoši ģenētiskie faktori, kas regulē imūno atbildes reakciju, kā arī jābūt mikrobioma struktūras un sastāva traucējumiem. Aizvien jaunos pētījumos tiek apstiprināts, ka šīs triādes (zarnas caurlaidība, imūnsistēma un zarnas mikrobioms) savstarpējās attiecības kopā ar ģenētisku predispozīciju un atbildes reakciju uz ārējās vides faktoriem rada atbilstošus apstākļus hronisku iekaisīgu slimību attīstībai.

Zonulīna koncentrācijas laboratora noteikšana šobrīd ir pamatīgs izaicinājums. Tas, ko šobrīd ir iespējams izmērīt ar biežāk veiktajiem testiem, ir nespecisfiska substance, kas var sniegt neprecīzus datus. Izmantojot atbilstošos ELISA testus (pat no vairākiem ražotājiem), nebija iespējams precīzi noteikt zonulīnu serumā. Ir bijuši centieni izmantot Western blot analīzi, taču ar šo metodi izdevās noteikt tikai vienu zonulīna proteīnu – properdīnu. Balstoties uz iepriekš iegūtajiem rezultātiem, ar lielu varbūtību komerciālos nolūkos lietojamie ELISA testi ļaus noteikt kādu no tiem zonulīna saimes pārstāvjiem, kas vēl līdz šim nav atklāti un izpētīti.

Celiakija – autoimūna tievās zarnas slimība ģenētiski predisponētiem indivīdiem, ko provocē glutēnu saturošu produktu lietošana uzturā. Zināms, ka slimības aktivitāte mazinās, ja ēdienkartē neiekļauj glutēnu saturošus produktus. Nesagremojamie glutēna fragmenti atbrīvo zonulīna izdali. Celiakija ir viena no pirmajām slimībām, ko sāka pētīt saistībā ar zonulīnu. Pētījumos ar dzīvniekiem zonulīna pastiprinātu produkciju novēro arī indivīdiem, kuriem nav konstatēta celiakija tās klasiskajā izpratnē, taču šī produkcija aktīvāka ir indivīdiem ar apstiprinātu celiakiju, līdz ar to viņiem pastiprinās zarnas caurlaidība. Par to liecina zonulīna inhibitora – larazotīda acetāta (AT1001) – spēja ierobežot un pat novērst zonulīna aktivitāti. Larazotīda acetāts novērš glutēna atkarīgos iekaisīgos procesus tievās zarnas gļotādā. Šī substance jau tikusi testēta pacientiem ar celiakiju. Tā uzrādījusi pietiekamu efektivitāti un drošību, novēršot glutēna atkarīgu iekaisumu. Pētījumi tiek turpināti.

Multiplā skleroze – pelēm ar autoimūnu encefalomielītu un multiplo sklerozi zonulīna atkarīgu zarnas caurlaidību novēroja jau pirms neiroloģisku simptomu izpausmes. Tas liecina, ka zonulīnam varētu būt loma slimības attīstībā. Ir aprakstīti arī gadījumi, kad pacientiem ar multiplo sklerozi konstatē pastiprinātu zarnas caurlaidību, kā arī traucējumus hematoencefalītiskā barjerā – tas ir daļēji caurlaidīgs šūnu slānis ar galvas un muguras smadzeņu asinsvadiem, kas neļauj lielajām molekulām, šūnām, toksīniem un patogēniem mikroorganiesmiem, piemēram, vīrusiem, no asinsrites iekļūt centrālajā nervu sistēmā (galvas un muguras smadzenēs). Zonulīna koncentrācija izteikti pieaug pacientiem ar multiplo sklerozi. Magnētiskās rezonanses izmeklējumos var konstatēt hematoencefalītiskās barjeras iesaisti. Zonulīns varētu būt atbildīgs gan par zarnu, gan hematoencefalītiskās barjeras bojājumu rašanos zarnu disbiozes gadījumā, tādējādi varam spriest, ka zarnu- smadzeņu ass pacientiem ar multiplo sklerozi rada un uztur iekaisīgu procesu. Ja ir noteikta diagnoze “multiplā skleroze”, pacientam jāatrodas neirologa uzraudzībā, kurš viņam noteiks nepieciešamos izmeklējumus un terapiju.

Ankilizējošs spondilīts – autoimūna, iekaisīga slimība, kas parasti sākas jau pusaudžu vecumā. Nereti šo slimību nediagnosticē, uzskatot, ka spondilīta izraisītās sāpes attīstās vai nu iepriekšējas traumas dēļ, vai sakarā ar vecumu izraisītiem deģeneratīviem procesiem. Reizēm līdzīgu slimības izpausmju dēļ ankilizējošu spondilītu var sajaukt ar artrītu, kas uztur iekaisumu locītavās un rada hroniskas muguras sāpes un stīvumu. Pacientiem, kas slimo ar ankilizējošo spondilītu, nereti konstatē zarnu disbiozi, taču tās nozīme zarnu imūnās atbildes veidošanā nekad nav tikusi pētīta. 2017. gadā veiktā pētījuma laikā tika analizēti audu paraugi no tievās zarnas beigu daļas, kas tika iegūti kolonoskopijas laikā. Mikroskopijas rezultāti liecināja, ka baktēriju klātbūtne zarnās ankilizējošā spondilīta slimniekiem korelēja ar zarnu iekaisumu. Ankilizējoša spondilīta gadījumā novēroja arī zarnu asinsvadu barjeras bojājumus un arī zonulīna koncentrācijas izmaiņas. Izanalizējot iegūtos datus, autori secināja, ka pacientiem ar ankilizējošu spondilītu raksturīgs bakteriāls tievās zarnas beigu daļas iekaisums, paaugstināts zonulīna līmenis asinīs un bojāta zarnas gļotādas barjera. Jāuzsver, ka noteikt zonulīna līmeni asinīs un citās vidēs klīniskajā darbā rutīnā diemžēl vēl nav iespējams.

Aptaukošanās – šo stāvokli parasti saista ar citām izmaiņām, piemēram, paaugstinātu holesterīna līmeni, 2. tipa cukura diabētu, koronāru sirds slimību, paaugstinātu arteriālo asinsspiedienu. Pastāv hipotēze, ka visas šīs patoloģijas saistāmas ar hronisku iekaisumu un zonulīna līmeņa izmaiņām. Vairākos pētījumos novērots, ka indivīdiem ar aptaukošanos konstatē augstāku zonulīna līmeni serumā nekā indivīdiem ar normālu ķermeņa masas indeksu. Pastāv hipotēze, ka aptaukošanās gadījumā izmainīta zarnu mikrobiota var veicināt zonulīna līmeņa pieaugumu, izmainītu zarnu caurlaidīgumu un hronisku iekaisumu. 2018. gadā tika veikts pētījums, kurā norādīts, ka zonulīna daudzums serumā korelē ar kopējo kaloriju, olbaltumvielu, ogļhidrātu, nātrija un B12 vitamīna uzņemšanu sievietēm, kam ir aptaukošanās. Šajā pētījumā tika secināts, ka Ruminococcaceae un Faecalibacterium biežāk konstatēja pacientu grupā ar zemāku zonulīna līmeni, līdz ar to jādomā, ka šīs baktērijas varētu mazināt zarnu caurlaidību, mazinot zonulīna līmeni un reducējot iekaisumu.

Tāpat pieejami pētījumi, kuru dati liecina par iespējamu zonulīna iesaisti arī insulīna rezistences, nealkohola aknu steatozes, gestācijas diabēta, hiperholesterinēmijas, kā arī 2. tipa cukura diabēta gadījumā.

Kairinātas zarnas sindroms– pieejami dati, kas liecina, ka kairinātas zarnas sindroms varētu būt saistīts ar pastiprinātu zarnas caurlaidību, īpaši pacientiem ar caurejas formu; viņiem konstatēja augstāku zonulīna līmeni serumā.

Ne celiakijas glutēna sensitivitāte – klīniska izpausme, ko izraisa glutēns, līdzīgi kā celiakijas gadījumā, tikai bez autoimūna zarnas gļotādas bojājuma. Ir pieejami dati, kas norāda, ka pacientiem ar ne celiakijas glutēna sensitivitāti novēro augstāku zonulīna līmeni serumā un izteiktāku zarnas caurlaidību kā atbildes reakciju uz uzņemto glutēnu.

Onkoloģiskās slimības – atsevišķos pētījumos ir norādes, ka antigēnu kustība var būt kā viens no attīstības faktoriem, kas rezultējas ar onkoloģiskiem procesiem. Ir dati par gliomas un hepatocelulāras karcinomas saistību ar augstāku zonulīna līmeni serumā. Hepatocelulāra karcinoma ir piektā biežākā onkoloģiskā slimība pasaulē. 2019. gadā tika veikts pētījums, kura rezultāti liecināja, ka zonulīna līmenis serumā ir augstāks pacientiem ar hepatocelulāru karcinomu nekā pacientiem ar aknu cirozi, hronisku B vīrusa hepatītu vai veseliem indivīdiem. Zonulīna līmenis pieaug līdz ar aknu cirozes un hepatocelulāras karcinomas gaitas smagumu. Neapšaubāmi, dati ir nepilnīgi un nepieciešami turpmāki klīniskie pētījumi.

Autiskā spektra traucējumi – izmaiņas zarnas caurlaidībā izraisa iekaisīgo citokīnu (IL-5, IL-15, and IL-17) koncentrācijas pieaugumu, savukārt mazinās antiinflamatoro citokīnu koncentrācija, turklāt šādas izmaiņas vērojamas galvenokārt bērniem ar autiskā spektra traucējumiem, kuriem ir izteikti gastrointestinālie simptomi.

Šizofrēnija – 2019. gada pētījuma dati liecina, ka šizofrēnijas slimniekiem konstatēts IgA/IgM antivielu pieaugums pret Gram negatīvām baktērijām un šī atrade varētu norādīt uz palielinātu zarnas caurlaidību un disbiozi. Šos datus nedaudz vēlāk, arī 2019. gadā, apstiprināja Maes ar līdzautoriem – viņu pētījuma dati liecināja, ka IgM antivielas pret zonulīnu ir saistāmas ar šizofrēnijas attīstību, tāpat šizofrēnijas gadījumā novēroja pastiprinātu zarnu baktēriju translokāciju. Līdz ar to var apsvērt šo mehānismu iesaisti iekaisīgos procesos, kas ir tipiski šizofrēnijai.

Hroniska noguruma sindroms – šo stāvokli raksturo izteikts nogurums, ko pavada arī citi simptomi. Šī stāvokļa etioloģija joprojām nav noskaidrota, taču pastāv viedoklis, ka hroniska noguruma sindroma patoģenēzē svarīga loma varētu būt arī zarnu disbiozei. Pētījumos tiek salīdzināts veselu indivīdu un pacientu ar hroniska noguruma sindromu mikrobioms, taču dati ļauj secināt, ka nepieciešami turpmāki pētījumi. 2019. gadā veiktā pētījuma dati liecina, ka ir saistība starp zarnas barjeras funkcijas bojājumu, disbiozi un hroniska noguruma sindroma attīstību.

Papildus ģenētiskai predispozīcijai un vides faktoru ietekmei hronisku iekaisīgu slimību patoģenēzē, ļoti ticami, loma ir arī zarnu caurlaidības izmaiņām, antigēnu kustībai, imūnai atbildei, kā arī mikrobioma sastāva un funkcijas izmaiņām. Līdz šim ir konstatēts, ka zonulīns ir gan epitēlija, gan endotēlija (asinsvadu šūnu) barjeras funkciju modulators, taču nepieciešami turpmāki pētījumi, lai noteiktu arī citas šī biomarķiera funkcijas. Zarnu disbiozes dēļ tiek aktīvāk izdalīts zonulīns, līdz ar to zarnā esošie aģenti migrē cauri epitēlija barjerai, izraisot iekaisīgo citokīnu atbrīvošanos, kas savukārt atkal veicina zarnu caurlaidību. Rodas tā saucamais apburtais loks, un gan vides (ēdiens, medikamenti), gan bakteriālie antigēni veicina T limfocītu aktivāciju. Atkarībā no indivīda ģenētiskajām īpašībām aktivētie T limfocīti var palikt gremošanas traktā, izraisot kairinātas zarnas sindromu, kādu no iekaisīgām zarnu slimībām, celiakiju vai tā saucamo zarnu apkārtējās vides disfunkciju (Environmental Enteric Dysfunction), kas ir līdz galam neizpētīts veselības traucējums, kura gadījumā novēro iekaisumu, traucētu barjeras funkciju gremošanas traktā un uzsūkšanās traucējumus. Šis stāvoklis ir izplatīts gan bērniem, gan pieaugušajiem visā pasaulē, taču biežāk valstīs ar zemiem vai vidējiem ienākumiem.

Ja T limfocīti migrē uz citiem orgāniem, tie var izraisīt sistēmiskus iekaisīgus procesus. Lielas cerības tiek liktas uz zonulīna inhibitoru – larazotīda acetātu, kas varētu mazināt iekaisumu, ietekmēt zarnas caurlaidību, līdz ar to uzlabojot klīnisko gaitu to slimību gadījumā, kas varētu būt saistītas ar zonulīna ietekmi.

Pamatojoties uz pieejamo literatūru, kļūst arvien acīmredzamāks, ka tā saucamā paaugstinātā zarnu caurlaidība, iespējams, ietekmē daudzu slimību un stāvokļu attīstību un gaitu. Tomēr ir svarīgi saprast, kā mēs varam un vai mēs vispār varam ietekmēt šos procesus, kopumā mainot uzturu un dzīvesveidu. Apskatīsim hipotēzes par dažādu uztura sastāvdaļu ietekmi uz paaugstinātu zarnu caurlaidību un ar to saistītajām slimībām.

Pētījumos tika pārbaudīti vairāki pārtikas komponenti saistībā ar to ietekmi uz zarnu sieniņu caurlaidību, tostarp glutēns, aminoskābes, vitamīni, polifenoli un šķiedrvielas. Rakstā aplūkoti visvairāk pētītie elementi, kas ietekmē šo stāvokli.

Glutēns

Glutēns vai lipeklis ir augu izcelsmes olbaltumviela, kas sastāv no diviem mazākiem gliadīna un glutenīna proteīniem. Glutēns ir atrodams labībā: kviešos, rudzos, miežos un auzās. Slimības, kas saistītas ar glutēnu, ir celiakija, alerģijas pret kviešu olbaltumvielām un jutīgums pret glutēnu. Pacientiem ar celiakiju tieši gliadīns ir glutēna toksiskā sastāvdaļa.

Mūsdienu pārtikas rūpniecībā lipeklis ir galvenā vissvarīgākā sastāvdaļa, ko pievieno pārtikas produktiem, un tā daudzums pēdējos 30 gados katru gadu palielinās par 1,8 ± 0,4%. No 1985. līdz 2015. gadam reimatisko, endokrinoloģisko, kuņģa un zarnu trakta, kā arī autoimūno slimību sastopamība katru gadu palielinājusies par 3,7–7,1%. Saskaņā ar vienu no teorijām autoimūno slimību pieaugums ir saistīts ar glutēna uzņemšanas palielināšanos.

Daudzu autoimūnu slimību, tostarp celiakijas, gadījumā ir traucēta zarnu epitēlija integritāte. Daudzi in vitro, ex vivo un in vivo pētījumi apstiprina gliadīna spēju palielināt zarnu sieniņu caurlaidību. Pievienojoties CXCR3 receptoriem epitēlija šūnās, gliadīns aktivizē MyD88 signāla ceļu, izraisot zonulīna atbrīvošanu. Glutēns un gliadīns ir tieši saistīti ar zarnu mikrobiotas un gastrointestinālā trakta epitēlija barjeras traucējumiem un attiecīgi arī ar autoimūno slimību attīstību, jo intestinālai mukozālai barjerai ir kritiska nozīme daudzu fizioloģisku funkciju, tostarp metabolisma, gremošanas un barības vielu uzsūkšanās, nodrošināšanā.

Šķiedrvielas

Šķiedrvielām ir liela nozīme gan mikrobioma veidošanā, gan gastrointestinālā trakta barjeras modulācijā un iekaisuma procesu mazināšanā. Zarnu mikrobiota fermentē šķiedrvielas, ražojot organiskos metabolītus – galvenokārt īso ķēžu taukskābes, piemēram, acetātu, propionātu, butirātu. Īso ķēžu taukskābes ir molekulas, kas nepieciešamas ne tikai metabolismam un imunitātei, bet arī normālai gastrointestinālā trakta barjeras darbībai. Tādējādi šķiedrvielu trūkums uzturā negatīvi ietekmē īso ķēžu taukskābju klātbūtni, to daudzumu un arī epitēlija barjeru.

Nepietiekams šķiedrvielu daudzums rada arī citu efektu – dažas mucīnu noārdošās baktērijas izmanto zarnu epitēlija šūnas kā barības substrātu, tādējādi izjaucot tā integritāti. No iepriekšminētā var secināt, ka pietiekams šķiedrvielu daudzums uzturā, pirmkārt, neizraisa gastrointestinālā trakta mukozes degradēšanos, un, otrkārt, mazina jau esošo patoloģiju.

Aminoskābes

Viena no aminoskābēm, kas visplašāk pētīta saistībā ar paaugstinātas zarnu caurlaidības sindromu, ir aminoskābe glutamīns. Glutamīns ir aizvietojama aminoskābe, ko pietiekamā daudzumā var uzņemt ar pārtiku, ja tiek ievērota veselīga un daudzveidīga diēta. Ņemot vērā glutamīna funkcijas, pēdējos gados to raksturo kā neaizvietojamu aminoskābi jaundzimušajiem un daļēji neaizvietojamu aminoskābi pieaugušajiem. Glutamīna avoti uzturā ir šādi produkti: gaļa, olas, piena produkti, kā arī daži augu izcelsmes produkti, piemēram, pākšaugi.

Glutamīnam ir liela nozīme dažādos organisma bioķīmiskajos procesos: tas ir iesaistīts glikozes metabolisma regulēšanā, skābju-sārmu homeostāzes saglabāšanā. Tam ir būtiska nozīme arī imūnsistēmas darbībā. Imūnsistēmas šūnas patērē glutamīnu tikpat daudz vai pat vairāk nekā glikozi. Tās metabolismu regulē zarnu, aknu un skeleta muskulatūras darbība. Šobrīd glutamīns ir daļa no klīniskā uztura protokola, un to ieteicams lietot personām ar paaugstinātu katabolismu, pēc traumām, sepses, pēcoperācijas periodā un pacientiem ar imūnsupresiju.

Viena no glutamīna funkcijām ir saglabāt zarnu sieniņu gļotādu vienveidību. Gastrointestinālā trakta mikroflora ir izklāta ar daudzfunkcionālām, ātri proliferējošām epitēlija šūnām. Glutamīns ir svarīgs substrāts mukozo šūnu veidošanā un nepieciešams, lai saglabātu zarnu sieniņu viendabīgumu. Infekciju, ilgstoša stresa un traumu laikā palielināta glutamīna nepieciešamības dēļ var rasties zarnu gļotādas atrofija.

Plaša klāsta literatūrā norādīts, ka glutamīns ļauj saglabāt zarnu sieniņu barjerfunkciju un novērš patogēnu iekļūšanu. Ierosinātāji, kas veicina paaugstinātu zarnu caurlaidību, ir traumas, ilgstošas hroniskas slimības, oksidatīvais stress, hipoksija un citi. In vitro pētījumi un dzīvnieku pētījumi liecina, ka glutamīna lietošana palīdz atjaunot zarnu sieniņu gļotādu un samazina zarnu caurlaidību. Tomēr ir nepieciešami kvalitatīvi klīniskie pētījumi, lai labāk izprastu glutamīna funkcionēšanas mehānismus, pamatotu un standartizētu ieteikumus tā lietošanai.

Arginīns ir daļēji neaizvietojama aminoskābe, kas kalpo kā substrāts dažādiem enzīmiem, piemēram, argināzei, NOS. Arginīns ir arī slāpekļa oksīda donors, kas savukārt ir nepieciešams šūnu specifisku fizioloģisku funkciju nodrošināšanai, tostarp zarnu epitēlija barjeras normālai saglabāšanai. Arginīna avoti uzturā ir pākšaugi, rieksti, olas, gaļa un citi. Vairāki pētījumi liecina par arginīna suplementācijas pozitīvo ietekmi uz epitēlija viendabīgumu. Lai apstiprinātu arginīna lietošanas efektivitāti, nepieciešami pamatīgi klīniskie pētījumi.

Triptofāns ir vēl viena aminoskābe, kas tiek pētīta, lai noteiktu tās ietekmi uz paaugstinātu zarnu caurlaidību. Tā ir viena no neaizvietojamām aminoskābēm, melatonīna, serotonīna un niacīna prekursors. Bagātīgāk triptofānu satur piena produkti, zivis, gaļa, pākšaugi, rieksti un citi. Metabolisma reakciju kaskāde, ko rada triptofāns, var būt aizsargājoša un modulējoša attiecībā pret paaugstinātu zarnu caurlaidību.

Piena produkti

Mikrobiotai ir liela nozīme mukozā gastrointestinālā trakta barjeras integritātes saglabāšanā. Prebiotiķu skaita palielināšana uzturā, kā arī raudzētu piena produktu un probiotisko preparātu patēriņš pozitīvi ietekmē gastrointestinālā trakta mukozi. Īpaši pozitīvi epitēlija šūnu modulatori ir Lactobacillus rhamnosus, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus reuteri un Bifidobacterium infantis.

Raudzētu piena produktu izmantošana pārtikā rada pozitīvu ietekmi, taču, neskatoties uz to, govs piena lietošana, gluži pretēji, ir saistīta ar gastrointestinālā trakta epitēlija barjeras traucējumiem, īpaši cilvēkiem ar traucētu laktozes absorbciju.

Flavonoīdi

Kvercetīns – flavonoīds, kas atrodas dārzeņos, augļos, pozitīvi ietekmē veselību. Kvercetīns uzlabo fiziskās un garīgās funkcijas, samazina infekciju risku, kas rada pamatu uzskatam par tā potenciālo pozitīvo ietekmi uz veselību kopumā.

Diētiskie kvercetīna avoti ir plaši izplatīti, un pie tādiem tiek pieskaitīti šādi produkti: āboli, dažādas ogas, krustziežu dzimtas augi, sīpoli, tomāti, sēklas, rieksti un citi. Kvercetīna avoti ir arī ginks (Ginkgo biloba), divšķautņu asinszāle (Hypericum perforatum) un melnais plūškoks (Sambucus canadensis). Kvercetīna lietošana populācijā galvenokārt ir atkarīga no kopējā augļu un dārzeņu patēriņa, tā ir robežās no 50 līdz 800 mg dienā.

Kvercetīnam piemīt pretiekaisuma un imūnmodulējoša funkcija. In vitro un dzīvnieku pētījumos kvercetīns bloķēja iekaisuma reakciju kaskādi un kavēja TNFα, IL-1α un IL-6 sekrēciju. Klīniskie pētījumi tikai daļēji apstiprināja šos rezultātus, tāpēc nepieciešami papildus pētījumi. Tiek uzskatīts, ka kvercetīns tā pretiekaisuma funkcijas dēļ pozitīvi ietekmē zarnu trakta sieniņu. Tomēr šobrīd nav zināms, vai pozitīvo ietekmi rada sistēmisks efekts, vai arī tas notiek lokāli pēc absorbcijas tievajā zarnā. In vitro pētījumi liecina par ievērojamu zarnu sieniņu caurlaidības mazināšanos, lietojot kvercetīnu.

Lai ārstētu gastrointestinālā trakta iekaisumu, līdztekus kvercetīnam tiek pētīti arī citi flavonoīdi, piemēram, naringenīns, daidzeīns, hesperidīns, morīns, kas, pēc pētījuma datiem, arī uzlaboja epitēlija barjeru, samazinot iekaisumu. Kopumā flavonoīdu izpēte, lai novērstu intestinālos traucējumus un samazinātu zarnas caurlaidību, ir potenciāli daudzsološa.

Vitamīni

D vitamīns ir labi izpētīts sakarā ar tā pretiekaisuma funkciju. Arvien vairāk klīnisko pierādījumu liecina, ka D vitamīna deficītam ir liela nozīme epitēlija barjeras disfunkcijā. Paaugstinātas zarnu caurlaidības marķieriem, piemēram, zonulīna un endotoksīnu līmenim, ir apgriezta korelācija ar D vitamīna līmeni. Paaugstinot D vitamīna līmeni asinīs, šo marķieru līmenis pacientiem pazeminās.

Daudzos pētījumos dati, kas atbalsta normāla D vitamīna līmeņa nozīmīgumu epitēlija barjeras integritātes saglabāšanā, ir balstīti uz pētījumiem par D vitamīna suplementācijas pozitīvo ietekmi uz zonulīna līmeni. Tika konstatēts, ka D vitamīna līmenis ietekmē arī mikrobioma sastāvu, attiecīgi palielinot vai samazinot noteiktu baktēriju skaitu. D vitamīna deficīts var būt saistīts gan ar šī vitamīna trūkumu uzturā, gan ar traucētu VDR gēna ekspresiju.

A vitamīnam kopā ar D vitamīnu ir liela nozīme gastrointestinālā trakta homeostāzes regulēšanā. Klīniskie dati liecina, ka šis taukos šķīstošais vitamīns spēj ietekmēt dažādas mukozālās barjeras sastāvdaļas. Daudzās gastrointestinālā trakta epitēlija un imūnsistēmas šūnās atrodas D un A vitamīna receptori. A un D vitamīna deficīts palielina baktēriju līmeni, kas potenciāli saistīts ar zarnu iekaisuma slimībām. Klīniskie pētījumi liecina, ka bērniem, kuriem nav A vitamīna deficīta, mikrobioms ir daudzveidīgāks.

No iepriekšminētā izriet secinājums par A un D vitamīna suplementācijas pozitīvo ietekmi to deficīta gadījumā, lai novērstu paaugstinātu zarnas caurlaidību, kā arī citu patoloģiju, piemēram, celiakijas, funkcionāla gastrointestinālā trakta patoloģiju, gadījumā.

Tā kā paaugstinātas zarnu caurlaidības sindroms nav pietiekami izpētīts, pietrūkst randomizētu, kvalitatīvu klīnisko pētījumu, lai tos varētu izmantot secinājumu veidošanā par noteiktu vielu pozitīvu ietekmi uz zarnu caurlaidību. Tomēr ir daudz in vitro un in vivo datu, kas var kalpot par pamatu turpmākiem pētījumiem par šo tēmu. Daudzi pieņēmumi ir hipotētiski un ir jāapstiprina kvalitatīvos, randomizētos klīniskos pētījumos.

Foto: Shutterstock

Rakstu lasiet arī „Ārsts.lv” 2020. gada augusta numurā!

Portālā "Ārsts.lv" publicēto rakstu pārpublicēšana iespējama tikai, saskaņojot ar portāla redakciju!