Arabinogalaktan zmniejsza uszkodzenia bariery jelitowej w IBD
| Tagi: | arabinogalaktan, prebiotyczny błonnik rozpuszczalny, bariera jelitowa, choroby zapalne jelit, IBD |
Arabinogalaktan zmniejsza uszkodzenia bariery jelitowej. Prebiotyczny błonnik pokarmowy pozyskiwany z kory modrzewia zachodniego ma działanie wzmacniające odporność, przeciwnowotworowe, przeciwzapalne i przeciwutleniające. Arabinogalaktan pozwala zachować integralność bariery jelitowej, redukując stan zapalny, stres oksydacyjny i promując ekspresję białek ścisłych połączeń.
Nieswoiste choroby zapalne jelit (IBD) charakteryzują się uszkodzeniem integralności bariery nabłonkowej jelit. Stres oksydacyjny i reakcje zapalne mogą prowadzić do zniszczenia bariery jelitowej poprzez uszkodzenie połączeń ścisłych. Reaktywne formy tlenu (ROS), produkty uboczne komórek, powodują stres oksydacyjny i uszkodzenie komórek, a wzrost zawartości ROS – uwalnianie wapnia z siateczki śródplazmatycznej do cytoplazmy, zwiększając w ten sposób wewnątrzkomórkową zawartość wapnia (Ca2+). Wapń jest niezbędny do powstania ścisłych połączeń i utrzymania ich integralności. Kiedy dochodzi do wniknięcia szkodliwych związków, integralność połączeń ścisłych zostaje zniszczona, co może skutkować nadmierną aktywacją odpowiedzi zapalnej. Dlatego utrzymanie integralności bariery jelitowej może być skuteczną metodą łagodzenia IBD.
Obecne metody leczenia IBD obejmują głównie stosowanie leków biologicznych, salicylanów i immunomodulatorów. Jednakże, ze względu na ich skutki uboczne, stale poszukuje się alternatyw w leczeniu IBD, takich jak: tradycyjne chińskie leki, polifenole, polisacharydy, błonnik pokarmowy i inne naturalne związki. Błonnik pokarmowy jako prebiotyk dla zdrowia jelit ma tę zaletę, że ma niską toksyczność i mniej skutków ubocznych. Prebiotyczny błonnik pokarmowy arabinogalaktan – pozyskiwany z kory modrzewia zachodniego – ma działanie wzmacniające odporność, przeciwnowotworowe, przeciwzapalne i przeciwutleniające. Ponadto arabinogalaktan posiada zdolność łagodzenia uszkodzeń jelit wywołanych cisplatyną, jednakże mechanizm wpływu arabinogalaktanu na funkcje bariery jelitowej nadal nie jest w pełni poznany.
Celem pracy opublikowanej w październiku 2023 r. w czasopiśmie „International Journal of Molecular Science” (IF=5.6) było zbadanie mechanizmów ochronnego działania arabinogalaktanu na dysfunkcję bariery jelitowej stymulowaną lipopolisacharydami (LPS). Lipopolisacharydy, powszechny mediator stanu zapalnego, mogą uszkadzać barierę jelitową poprzez hamowanie ekspresji białek ścisłych połączeń, przyczyniając się do chorób przewlekłych, takich jak IBD. W badaniu wykorzystano linie komórkowe Caco-2, ponieważ wykazują funkcjonalne podobieństwo do nabłonka jelita cienkiego, imitując naturalne warunki in vivo przewodu pokarmowego.
Arabinogalaktan zmniejszał uszkodzenie bariery jelitowej poprzez zwiększenie przeznabłonkowego oporu elektrycznego (TEER), zmniejszenie przepływu izotiocyjanianu 5-fluoresceiny (FITC) i zwiększenie ekspresji białek i mRNA białek połączeń ścisłych: Klaudyna-1, Zonula occludens-1 (ZO-1) i Okludyna. Ponadto arabinogalaktan łagodził dysfunkcję bariery jelitowej, zmniejszając poziomy IL-6, TNF-α i IL-1β, zmniejszając poziom reaktywnych form tlenu (ROS), zwiększając aktywność dysmutazy ponadtlenkowej (SOD), zwiększając stężenie glutationu (GSH), jednocześnie zmniejszając stężenie dialdehydu malonowego (MDA) i wewnątrzkomórkowego wapnia (Ca2+).
Ekspresja białek ścisłych połączeń może być regulowana przez cytokiny prozapalne. LPS może zaburzać integralność bariery jelitowej poprzez wyzwalanie uwalniania cytokin prozapalnych. Zgodnie z wynikami poprzednich badań, stwierdzono, że LPS indukują uwalnianie czynników zapalnych, podczas gdy jednoczesna terapia arabinogalaktanem hamuje to uwalnianie. Obecne badanie wykazało, że arabinogalaktan może złagodzić stymulowane przez LPS uszkodzenia jelit poprzez zmniejszenie wydzielania czynników zapalnych.
Na ekspresję białek ścisłych połączeń może wpływać stres oksydacyjny. Kiedy produkcja reaktywnych form tlenu (ROS) jest większa niż zdolność przeciwutleniająca, prowadzi to do stresu oksydacyjnego oraz uszkodzenia białek i komórek, ostatecznie prowadząc do uszkodzenia bariery jelitowej. W badaniu po podaniu LPS produkcja ROS wzrosła, podczas gdy zawartość ROS spadła po terapii arabinogalaktanem. Arabinogalaktan zmniejsza uszkodzenia bariery jelitowej poprzez zahamowanie stresu oksydacyjnego.
Arabinogalaktan pozwala zachować integralność bariery jelitowej poprzez stymulowanie kinazy białkowej aktywowanej przez AMP (AMPK) i sirtuiny 1 (SIRT1) i hamowanie szlaku sygnałowego NF-κB, redukując stan zapalny, stres oksydacyjny i promując ekspresję białek ścisłych połączeń. Badanie to poszerza wiedzę na temat funkcji arabinogalaktanu i dostarcza teoretycznych podstaw do wykorzystania arabinogalaktanu jako suplementu diety łagodzącego IBD.
W Polsce arabinogalaktan dostępny jest w połączeniu z laktoferyną w postaci suplementu diety.
