Frontierele Dieta maternă bogată în grăsimi modifică microbiota intestinală a descendenților și exacerbează indus de DSS

Imunologie nutrițională

Editat de
Vida Abedi

Geisinger Health System, Statele Unite ale AmericiiΑ

Revizuite de
Vinul Eytan

Universitatea din Alberta, Canada

Marie Van Der Merwe

Universitatea din Memphis, Statele Unite

Afilierile editorului și ale recenzenților sunt cele mai recente oferite în profilurile lor de cercetare Loop și este posibil să nu reflecte situația lor în momentul examinării.

maternă

  • Descărcați articolul
    • Descărcați PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Suplimentar
      Material
  • Citarea exportului
    • Notă finală
    • Manager de referință
    • Fișier TEXT simplu
    • BibTex
DISTRIBUIE PE

Cercetare originală ARTICOL

  • 1 Departamentul de Gastroenterologie și Hepatologie, Spitalul General, Universitatea de Medicină din Tianjin, Tianjin, China
  • 2 Departamentul de Patologie, Spitalul General, Universitatea de Medicină Tianjin, Tianjin, China

Fundal: Dovezile acumulate arată că dieta bogată în grăsimi este strâns asociată cu boala inflamatorie a intestinului. Cu toate acestea, efectele și mecanismele care stau la baza dietei materne bogate în grăsimi (MHFD) asupra susceptibilității descendenților la colită la vârsta adultă nu are confirmare.

Metode: Șoarecilor însărcinați C57BL/6 li s-a administrat fie un conținut ridicat de grăsimi (60 E% grăsime, grup MHFD), fie o dietă de control [10 E% grăsimi, grup de control matern (MCD)] în timpul gestației și alăptării. Au fost evaluate dezvoltarea intestinală, funcția de barieră mucoasă, microbiota și inflamația mucoasei descendenților în vârstă de 3 săptămâni. După înțărcare, toți șoarecii au fost hrăniți cu o dietă de control până la vârsta de 8 săptămâni, când a fost analizată microbiota. Puii au fost, de asemenea, tratați cu soluție DSS 2% timp de 5 zile și s-a evaluat severitatea colitei.

Rezultate: Descendenții din grupul MHFD au fost semnificativ mai grei decât cei din grupul MCD doar la vârsta de 2-4 săptămâni, în timp ce nu s-au găsit diferențe în greutatea corporală între cele două grupuri în alte momente de timp măsurate. În comparație cu grupul MCD, MHFD a inhibat semnificativ dezvoltarea intestinală și a întrerupt funcția de barieră la descendenții în vârstă de 3 săptămâni. Deși colorarea H&E nu a arătat nicio inflamație microscopică evidentă la ambele grupuri de descendenți în vârstă de 3 săptămâni, producția crescută de citokine inflamatorii a indicat că inflamația de grad scăzut a fost indusă în grupul MHFD. Mai mult, analiza fecală a descendenților în vârstă de 3 săptămâni a indicat faptul că compozițiile microbiotei și diversitatea au fost semnificativ modificate în grupul MHFD. Interesant este că după 5 săptămâni de consum de dietă martor în ambele grupuri, compoziția microbiotică a descendenților din grupul MHFD a fost încă diferită de cea din grupul MCD, deși diversitatea bacteriană a fost parțial recuperată la vârsta de 8 săptămâni. În cele din urmă, după tratamentul DSS la descendenții în vârstă de 8 săptămâni, MHFD a exacerbat în mod semnificativ severitatea colitei și a crescut producția de citokină proinflamatorie.

Concluzii: Datele noastre arată că MHFD la începutul vieții poate inhiba dezvoltarea intestinală, poate induce disbioză și inflamații de grad scăzut și poate duce la perturbarea barierei mucoasei intestinale la descendenți și poate spori colita indusă de DSS la maturitate.

Introducere

Incidența și prevalența IBD, o tulburare intestinală cronică mediată imunologic, incluzând colita ulcerativă (UC) și boala Crohn (CD), a crescut la nivel mondial, în special în Asia (1-3). Această evoluție epidemiologică a fost paralelă cu dietele și stilurile de viață occidentalizate (4). Patogeneza IBD rămâne necunoscută. Dovezi în creștere arată că dezvoltarea IBD este asociată cu susceptibilitatea genetică a gazdei (5), factori de risc de mediu (6) și disbioză intestinală (7, 8).

În ultimul timp, evenimentele din viața timpurie, inclusiv modul de naștere, alăptarea, dieta maternă și utilizarea antibioticelor sunt recunoscute ca factori de risc potențiali pentru IBD (6, 9, 10). Deși studii recente sugerează că mediul intrauterin și placenta nu sunt sterile așa cum se presupune odată, perioada de inițiere a colonizării microbiomilor nou-născuți rămâne obscură (11-13). În special la începutul vieții, compoziția și diversitatea microbiotei colonizate influențează profund dezvoltarea sistemului imunitar al gazdei și mențin sănătatea gazdei în viața ulterioară (14, 15). Studii recente au clarificat faptul că mai mulți factori, inclusiv mediul prenatal, modul de livrare și factorii postnatali, pot modela comunitățile microbiene ale nou-născuților la naștere și mai târziu (16). Microbiota maternă, inclusiv microbiota gastro-intestinală și microbiota vaginală, precum și compoziția laptelui matern joacă un rol esențial în colonizarea microbiomului nou-născutului (17).

Este de obicei acceptat faptul că dieta maternă este unul dintre factorii majori care influențează compoziția microbiană a descendenților (18-20). Interesant este că s-a dovedit că reglarea compoziției microbiotei materne prin suplimentarea cu probiotice sau prebiotice la începutul vieții oferă efecte benefice pentru tractul gastrointestinal neonatal (14, 21, 22). În contrast, atât dovezile epidemiologice, cât și datele experimentale sugerează că dieta maternă bogată în grăsimi (MHFD) în timpul gestației și alăptării ar putea duce la colonizarea bacteriilor patogene specifice și la creșterea în continuare a riscului de boli descendente (23-26). Un studiu recent a raportat că consumul matern bogat în grăsimi poate spori susceptibilitatea descendenților la colita indusă de Dextran sulfat de sodiu (DSS) (27). Cu toate acestea, mecanismele de bază și rolul microbiotei nu au fost definite. Având în vedere influența potențială a MHFD asupra descendenților, am emis ipoteza că MHFD ar putea induce perturbarea microbiotei intestinale și, astfel, poate exacerba susceptibilitatea descendenților la colită la vârsta adultă.

În studiul de față, rezultatele noastre au arătat că MHFD a modificat dezvoltarea intestinală și proliferarea celulară, a indus disbioză și inflamații de grad scăzut și a întrerupt funcția de barieră mucoasă la descendenți. Mai important, MHFD a modificat în mod semnificativ compoziția microbiotei intestinale a descendenților și a sporit în continuare susceptibilitatea la colita indusă de DSS la vârsta adultă. Aceste descoperiri sugerează că MHFD la începutul vieții poate avea un impact negativ asupra dezvoltării și funcției intestinale, precum și poate provoca o schimbare marcată a microbiotei intestinale și apoi predispune descendenții pentru a facilita dezvoltarea colitei. Prin urmare, acest studiu deschide posibilitatea de a înțelege patogeneza IBD la vârsta adultă indusă de MHFD la modelele animale.