Impactul fibrelor dietetice asupra gestionării nutrienților și a organelor de detoxifiere Intestin, ficat și rinichi
Dorothy A Kieffer
3 Grup de absolvenți în biologie nutrițională și
4 Departamentul de Nutriție, Universitatea din California, Davis, Davis, CA;
5 Unitatea de Cercetare a Obezității și Metabolismului, USDA - Serviciul de Cercetare Agricolă Centrul de Cercetare Western Nutrition Human, Davis, CA;
Roy J Martin
3 Grup de absolvenți în biologie nutrițională și
4 Departamentul de Nutriție, Universitatea din California, Davis, Davis, CA;
5 Unitatea de Cercetare a Obezității și Metabolismului, USDA - Serviciul de Cercetări Agricole Centrul de Cercetare pentru Nutriția Umană din Vest, Davis, CA;
Sean H Adams
3 Grup de absolvenți în biologie nutrițională și
4 Departamentul de Nutriție, Universitatea din California, Davis, Davis, CA;
6 Arkansas Children’s Nutrition Center, Little Rock, AR; și
7 Departamentul de Pediatrie, Universitatea din Arkansas pentru Științe Medicale, Little Rock, AR
Abstract
Creșterea aportului de fibre dietetice (DF) determină o gamă largă de efecte fiziologice, nu doar local în intestin, ci sistematic. DF pot modifica foarte mult mediul intestinal afectând microbiomul intestinal, care la rândul său influențează bariera intestinului, răspunsurile imune și endocrine gastrointestinale, ciclul azotului și metabolismul microbian. Aceste modificări asociate intestinului pot modifica apoi fiziologia și biochimia celorlalte organe principale de gestionare a nutrienților și a organelor de detoxifiere ale corpului, ficatul și rinichii. Mecanismele moleculare prin care DF modifică fiziologia intestinului, ficatului și rinichilor este probabil prin evenimente localizate intestinale (de exemplu, metabolismul azotului bacterian, interacțiunile microb-microb și microb-celulă gazdă), împreună cu factori specifici care emană din intestinului ca răspuns la DF, care semnalează sau afectează fiziologia ficatului și a rinichilor. Acestea din urmă pot include xenometaboliți derivați de microbi, peptide sau componente alimentare bioactive puse la dispoziție de microbi intestinali, semnale de inflamație și hormoni intestinali. Scopul acestei revizuiri este de a rezuma modul în care DF modifică mediul intestinal pentru a afecta în mod specific funcțiile intestinale, hepatice și renale și de a discuta despre potențialele rețele de semnalizare locală și sistemică implicate.
Introducere
Consumul de fibre dietetice (DF) 8 poate afecta în mod pozitiv sănătatea intestinului (1), precum și afecțiunile non-gastrointestinale, cum ar fi diabetul (2), bolile cardiovasculare (3), boala hepatică grasă nealcoolică (NAFLD) (4) și boli renale cronice (CKD) (5). DF are o varietate de efecte fiziologice (6-8), cum ar fi promovarea creșterii microbilor intestinali selectați (9), modificarea producției de factori gazdă precum hormoni (10) și citokine (11), precum și producția de metaboliți derivați de microbi (xenometaboliți) (12). În ceea ce privește anumite organe țintă, sănătatea intestinală deficitară este din ce în ce mai recunoscută ca un factor important în reglarea fiziologiei și biochimiei gestionării și detoxifierii nutrienților; acest concept a dat naștere unor termeni precum axa intestin-ficat (13) și axa intestin-rinichi (14). Scopul acestei revizuiri este de a se concentra asupra acestor sisteme 1) luând în considerare modul în care diferitele DF afectează mediul intestinal pentru a modifica funcția intestinului, ficatului și a rinichilor și 2) să ofere exemple despre modul în care tehnologiile bazate pe „omici” pot fi pârghiate pentru a câștiga noi perspective despre mecanismele potențiale și potențialul terapeutic al DF. Pentru a plasa aceste subiecte într-un context adecvat, este prezentată o scurtă prezentare generală a DF.
Definirea și clasificarea DF.
TABELUL 1
Tipuri comune de fibre, structură și surse de hrană
| Tipul fibrei | Structura | Surse |
| Lignină | Inele aromatice reticulate (21) | Omniprezent în pereții celulelor vegetale |
| Celuloză | Unități de glucoză β- (1,4) legate (22) | Omniprezent în pereții celulelor vegetale |
| Arabinoxilan | β- (1,4) - Coloana vertebrală de xiloză legată cu lanțuri laterale de arabinoză (23) | Boabe de cereale |
| Inulină | Unități de fructoză β- (2,1) -conectate de obicei cu capete terminale de glucoză (24) | Ceapă, anghinare din Ierusalim și izolate de rădăcină de cicoare adăugate alimentelor procesate pentru a crește conținutul de fibre (25) |
| β-Glucan | Unități de glucoză β- (1,3) -conectate (26) | Cereale și ciuperci |
| Gumă de guar | β- (1,4) -Reziduuri de manoză legate cu α-(1,6) lanțuri laterale din galactoză (27) | Fasole de guar |
| Gumă de salcâm (gumă arabică) | β- (1,3) - Coloana vertebrală din galactoză legată cu lanțuri laterale și glicoproteine cu raminoză și raminoză foarte ramificate (28) | Sâmă de salcâm întărită |
| Pectină | Structuri chimice complexe constând în general dintr-un α-Coloana vertebrală a acidului galacturonic legată de (1,4) cu lanțuri laterale de arabinoză, galactoză și/sau xiloză (29) | Mere, pere, piersici și cireșe (30) |
| Psyllium | β- (1,4) - Coloana vertebrală de xiloză legată cu lanțuri laterale de arabinoză și xiloză (31) | Semințe din genul Plantago |
| Fructo-oligozaharide | Două până la 10 unități de fructoză legată de β- (1,2) (32, 33) | Degradarea inulinei sau transfructozilarea zaharozei |
| Amidon rezistent (5 tipuri) | α-(1,4) -Molecule de glucoză legate (34, 35) | Tipul 1: boabe întregi de miez |
| Tipul 2: banane verzi, amidon cu porumb bogat în amiloză | ||
| Tipul 3: cartofi fierți apoi răciți și orez | ||
| Tipul 4: reticulat chimic | ||
| Tipul 5: interacțiuni lipidice |