Crohnova choroba a ulcerativní kolitida: naděje přichází z přírody

Crohnova choroba a ulcerativní kolitida: naděje přichází z přírody

Přestože genetika hraje na vzniku Crohnovy nemoci a ulcerativní kolitidy jen malou roli, zaměřují se vědci zkoumající tyto choroby na naši DNA stále častěji. Ukazuje se totiž, že velký podíl na jejich vzniku hraje epigenetická reakce jménem metylace genů. A právě obor epigenetika dává nemocným velkou naději.

Průjem, často dokonce s příměsí krve, zvracení, bolesti břicha, slabost, zvýšená teplota, únava, chudokrevnost, ale později i třeba postižení kloubů i očí. To jsou příznaky chronických zánětlivých střevních onemocnění s názvem Crohnova choroba a ulcerativní kolitida. Postihují určité, lokalizované části trávicího systému, nejčastěji v oblasti střev. Příznaky jsou přitom nespecifické, takže někdy trvá dlouhá léta, než se jejich příčina odhalí.

V Evropě postihuje ulcerativní kolitida asi 12 lidí ze 100 000, Crohnova choroba pak zhruba dvojnásobek, přičemž výskyt obou nemocí v posledních letech narůstá u dětí i dospělých. První výskyt bývá nejčastěji zaznamenám mezi 15. a 30. rokem, nemoci se však mohou projevit kdykoliv (momentálně bohužel stoupá jejich výskyt zejména u dětí). Zajímavé také je, že oproti Evropě a USA se tyto nemoci doposud jen zřídka vyskytovaly v Asii, v posledních letech ale jejich výskyt v této oblasti rovněž narůstá. Méně často je také postihována černošská populace.

Zaměřeno na DNA

Přesná příčina chronických střevních zánětlivých onemocnění zatím není známá. Určitou, všem nijak velkou roli tu hrají genetické dispozice – u ulcerativní kolitidy z 7,5 %, u Crohnovy choroby z 13,6 %. Naopak značný vliv tady má narušená imunitní odpověď na vlastní střevní mikroflóru. Ukazuje se ale, že poměrně značnou úlohu zde mají vlivy vnějšího prostředí, například strava, kouření, znečištění životního prostředí, užívání léků (včetně například hormonální antikoncepce) a drog, ale i třeba kojení.

Charakteristiké přitom je, že právě tyto okolnosti patří mezi výrazné epigenetické faktory, jež v těle vyvolávají chemické reakce působící na aktivitu jednotlivých genů v naší DNA. V některých případech jsou tyto reakce schopné jednotlivé geny zcela vypnout (nebo naopak zapnout), takže výsledkem je situace podobná té, jako kdyby v naší DNA vůbec nebyly.

Jako nejvýznamnější se zde jeví reakce jménem metylace genů, při níž se metylová skupina CH3- připojuje na oblasti v tzv. promotorech genů. Promotor je část DNA, která nic nekóduje, ale spouští čtení genu, který za ní následuje. Je-li promotor metylován, příslušný gen je vypnut, tj. netvoří se podle něj bílkoviny.

Když buňka požírá sebe sama

Výzkumy přitom zjistily, že u pacientů s ulcerativní kolitidou je metylace v oblasti promotorů určitých genů v průměru 10x vyšší než u kontrolní skupiny (jde například o geny p16, CDH1, GDNF a MDR1). Míra jejich metylace navíc prokazatelně stoupá v době, kdy je nemoc v aktivní fázi (tzv. relaps), zatímco v době, kdy pacient netrpí žádnými příznaky (tj. v remisi), je snížena. Důležitá je přitom zejména zvýšená metylace promotoru genu CDH1, protože ta je spojena s výskytem dlouhodobého zánětlivého procesu.

Zvýšená metylace řady důležitých genů byla prokázána i u pacientů s Crohnovou chorobou (např. geny NOD2 a NLRP3) – i tady přitom byly potvrzeny i rozdíly v míře metylace u zdravých tkání a tkání postižených zánětem u téhož pacienta. Důležité přitom je, že se změny týkají zejména genů, které souvisejí s procesem jménem autofagie (ATG16L1, IRGM).

Autofagie je, zjednodušeně řečeno, děj, kdy buňka požírá sebe sama. Za normálních okolností je tato schopnost důležitá pro zdárné přežití – buňky tak například získávají výživu v době hladovění, pomocí autofagie se odstraňují i buňky poškozené, které by se mohly stát základem nádorového bujení, anebo patogeny, jimž se podařilo proniknout dovnitř buňky. Zhoršená schopnost autofagie je dokonce dávána do souvislosti se stárnutím – ve stárnoucích buňkách totiž přestává fungovat „buněčný úklid“, kdy se buňka zbavuje nefunkčních organel či metabolitů (což mladé buňky činí právě pomocí autofagie). Chyby v autofagii pak mohou být příčinou vzniku zejména Crohnovy nemoci, ale i řady dalších autoimunitních onemocnění.

A v neposlední řadě je pro zánětlivá střevní onemocnění typická i zvýšená produkce tzv. interleukinů, což jsou látky zvyšující aktivitu genů účastnících se zánětlivé odpovědi. Jde o proces související s aktivací imunitních buněk jménem T-lymfocyty. Tady přitom hraje roli další epigenetický mechanismus, regulace pomocí microRNA (jde o krátké řetězce ribonukleových kyselin, které dokáží zablokovat tvorbu bílkovin podle určitých genů). Zvýšená je však produkce i dalších látek podílejících se na vzniku zánětu, například cytokinů, leukotrienů, nukleárního faktoru NF-kB a dalších.

Jak zmírnit potíže

Léčba zánětlivých střevních onemocnění je problematická. Většinou se při ní využívají imunosupresiva, kortikosteroidy, v posledních letech se stále více uplatňuje biologická terapie. Někdy je ovšem nutné přistoupit i k chirurgickému zákroku v podobě odstranění postižených úseků střeva.

Velkou naději zde ovšem přinášejí výzkumy v oblasti epigenetiky. Ty probíhají jak na poli farmacie, tedy v oblasti syntetických léků, které jsou schopny epigenetickou cestou regulovat aktivitu určitých genů, tak i na poli přírodních substancí, z nichž mnohé mají opravdu výrazné epigenetické účinky. Důležitým společným rysem epigenetických reakcí totiž je, že jsou vratné. Pomocí epigeneticky působících živin a bylin tak můžeme nejen efektivně tlumit zánětlivé procesy, ale i do značné míry zvrátit průběh těch dějů, které se přímo podílejí i na vzniku Crohnovy choroby a ulcerativní kolitidy. A které přírodní látky dokážou nemocným pomoci?

Boswelie

Rostlina s českým názvem kadidlovník pilovitý je známá především jako prostředek podporující léčbu artrózy a artritidy, její mimořádně silné protizánětlivé působení se však projevuje i při Crohnově chorobě a ulcerativní kolitidě. Především dokáže efektivně potlačovat tvorbu enzymu 5-LOX, který se účastní tvorby zánětlivých látek jménem leukotrieny. V rámci jedné z vědeckých studií například došlo při užívání boswelie k ústupu příznaků u 82 % pacientů, přičemž při podávání běžně užívaného léku sulfasalazin to bylo pouze 75 %.

Kurkumin

Barvivo obsažené v kořeni kurkumy patří mezi nejsilnější protizánětlivé substance. Zároveň velice pozitivně ovlivňuje jak míru metylace genů, tak i regulaci pomocí microRNA, a díky tomu může cílit přímo na epigenetické příčiny zánětlivé onemocnění. Příznivý vliv byl zaznamenám jak u Corohnovy choroby, tak u ulcerativní kolitidy.

Omega-3 nenasycené mastné kyseliny

I tyto látky mají výrazné protizánětlivé působení i schopnost ovlivňovat míru metylace genů a pacienti se zánětlivými střevními onemocněními často vykazují jejich nedostatek. Sliznice trávicího traktu je navíc na omega-3 velice citlivá, tyto látky zde potlačují produkci zánětlivých cytokinů a nukleárního faktoru NF-kB, který rovněž významně zasahuje do vzniku zánětlivých reakcí. U dvou z těchto kyselin, ALA a DHA, byl navíc zaznamenán i vliv na snížení bolestí, které zánětlivá střevní onemocnění provázejí.

Rozmarýn

Také tato bylina v sobě kombinuje silné protizánětlivé a protibolestivé účinky a navíc působí hojivě na poškozenou střevní sliznici, kde dokáže zmírnit makroskopické i mikroskopické léze. Tyto pozitivní účinky byly prokázány jak u extraktu z listů rostliny, tak u esenciálního oleje. Důvodem je zde především obsah kyseliny rozmarýnové a kyseliny ursolové, což jsou látky se silným epigenetickým působením.

Vitamin D3

Tento vitamin s epigenetickým působením ovlivňuje řadu imunitních funkcí. Jeho přímý příznivý vliv na prevenci či léčbu zánětlivých střevních onemocnění sice nebyl spolehlivě potvrzen, nicméně jeho deficit byl prokázán u 82 % pacientů, kteří těmito nemocemi trpí (oproti 31 % v běžné populaci). Jeho doplňování prostřednictvím doplňků stravy je tedy určitě vhodné.

Minerály a stopové prvky

Řada z nich se vyznačuje epigenetickými účinky. Důležitou roli zde hraje například zinek (kontroluje proces aktivace T-lympocytů), selen (ovlivňuje produkci protilátek) a železo (jeho nedostatek ovlivňuje funkci T-lymfocytů a produkci zánětlivých cytokinů).

Vhodná je i celková úprava stravovacího režimu – složení jídelníčku ostatně patří mezi výrazné epigenetické faktory. U zánětlivých střevních onemocnění je například často doporučována dieta vytvořená již v roce 1951 Sidney Haasovou, která spočívá v omezení přísunu sacharidů ve stravě. Povoleny jsou zde monosacharidy (ovoce, med), ale zapovězeny disacharidy (sacharóza, tedy běžný cukr) a výrazně omezeny i polysacharidy (tj. škrob). Prokázán byl i pozitivní epigenetický efekt tzv. středomořské diety – výzkumy ukázaly, že vede zejména ke změnám v metylaci genů souvisejících se zánětlivými procesy. Pozitivně rovněž působí strava bohatá na probiotika a probiotika.

 

Zdroje informací

Loftus EV., Jr Clinical epidemiology of inflammatory bowel disease: Incidence, prevalence, and environmental influences. Gastroenterology. 2004;126:1504–1517

Xavier RJ, Podolsky DK. Unravelling the pathogenesis of inflammatory bowel disease. Nature. 2007;448:427–434.

Jostins L, Ripke S, Weersma RK, et al. Host-microbe interactions have shaped the genetic architecture of inflammatory bowel disease. Nature. 2012;491:119–124.

Gloria L, Cravo M, Pinto A, et al. DNA hypomethylation and proliferative activity are increased in the rectal mucosa of patients with long-standing ulcerative colitis. Cancer. 1996;78:2300–2306.

Hsieh CJ, Klump B, Holzmann K, Borchard F, Gregor M, Porschen R. Hypermethylation of the p16INK4a promoter in colectomy specimens of patients with long-standing and extensive ulcerative colitis. Cancer Res. 1998;58:3942–3945.

Tahara T, Shibata T, Nakamura M, et al. Effect of MDR1 gene promoter methylation in patients with ulcerative colitis. Int J Mol Med. 2009;23:521–527.

Lin Z, Hegarty JP, Cappel JA, et al. Identification of diseaseassociated DNA methylation in intestinal tissues from patients with inflammatory bowel disease. Clin Genet. 2011;80:59–67.

Cooke J, Zhang H, Greger L, et al. Mucosal genome-wide methylation changes in inflammatory bowel disease. Inflamm Bowel Dis. 2012;18:2128–2137.

Saito S, Kato J, Hiraoka S, et al. DNA methylation of colon mucosa in ulcerative colitis patients: correlation with inflammatory status. Inflamm Bowel Dis. 2011;17:1955–1965

Wu F., Zikusoka M., Trinidade A. et al.: MicroRNAs are differentialy expressed in ulcerative colitis and alter expression of macrophage inflammatory peptide-2α. Gastroenterology 135, 1624–1635 (2008)

Nguyen H. T. T., Dalmasso G., Yan Y. et al.: MicroRNA-7 modulates CD98 expression dutiny intestinal epithelial.

Crawford A., Wilson D. Essential metals at the host-pathogen interface: Nutritional immunity and micronutrient assimilation by human fungal pathogens. FEMS Yeast Res. 2015;15:fov071. doi: 10.1093/femsyr/fov071.

Huang Z., Rose A.H., Hoffmann P.R. The role of selenium in inflammation and immunity: From molecular mechanisms to therapeutic opportunities. Antioxid. Redox Signal. 2012;16:705–743. doi: 10.1089/ars.2011.4145.

Seril D.N., Liao J., West A.B., Yang G.Y. High-iron diet: Foe or feat in ulcerative colitis and ulcerative colitis-associated carcinogenesis. J. Clin. Gastroenterol. 2006;40:391–397. doi: 10.1097/00004836-200605000-00006.

Nieves R., Jackson R.T. Specific carbohydrate diet in treatment of inflammatory bowel disease. Tenn. Med. 2004;97:407.

Arpon A., Riezu-Boj J.I., Milagro F.I., Razquin C., Martinez-Gonzalez M.A., Corella D., Estruch R., Casas R., Fito M., Ros E., et al. Adherence to Mediterranean diet is associated with methylation changes in inflammation-related genes in peripheral blood cells. J. Phys. Biochem. 2017;73:455. doi: 10.1007/s13105-017-0552-6.

Gupta I, Parihar A, Malhotra P, et al. Effects of Boswellia serrata gum resin in patients with ulcerative colitis. Eur J Med Res. 1997 Jan;2(1):37-43.

Baliga, M.S., Joseph, N., Venkataranganna, M.V., Saxena, A., Ponemone, V., Fayad, R., 2012. Curcumin, an active component of turmeric in the prevention and treatment of ulcerative colitis: preclinical and clinical observations. Food & Function 3

Mouzaoui, S., Rahim, I., Djerdjouri, B., 2012. Aminoguanidine and curcumin attenuated tumor necrosis factor (TNF)-alphainduced oxidative stress, colitis and hepatotoxicity in mice. International Immunopharmacology 12, 302e311.

Fiala M, Halder RC, Sagong B, et al. ω-3 Supplementation increases amyloid-βphagocytosis and resolvin D1 in patients with minor cognitive impairment. FASEB J. 2015;29:2681–2689.

Wang X, Hjorth E, Vedin I, et al. Effects of n-3 FA supplementation on the release of pro-resolving lipid mediators by blood mononuclear cells: the OmegAD study. J Lipid Res. 2015;56:674–681

Seki H, Sasaki T, Ueda T, Arita M. Resolvins as regulators of the immune system. Sci World J. 2010;10:818–831.

Generoso SV, Rodrigues NM, Trindade LM, et al. Dietary supplementation with omega-3 fatty acid attenuates 5-fluorouracil induced mucositis in mice. Lipids Health Dis. 2015;14:54.

Uchiyama K, Nakamura M, Odahara S, et al. N-3 polyunsaturated fatty acid diet therapy for patients with inflammatory bowel disease. Inflamm Bowel Dis. 2010;16:1696–1707.

Nakamoto K, Nishinaka T, Mankura M, Fujita-Hamabe W, Tokuyama S. Antinociceptive effects of docosahexaenoic acid against various pain stimuli in mice. Biol Pharm Bull. 2010;33:1070–1072.

Tokuyama S, Nakamoto K. Unsaturated fatty acids and pain. Biol Pharm Bull. 2011;34:1174–1178.

MinaiyanA. R. GhannadiM. AfsharipourP. Mahzouni. Effects of extract and essential oil of Rosmarinus officinalisL. on TNBS-induced colitis in rats. Res Pharm Sci. 2011 Jan-Jun; 6(1): 13–21.

Zanechat odpověď
Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. *