Zdrowie psychiczne ma głęboki wpływ na reakcje zapalne w organizmie

Ostatnie badanie opublikowane w Cell Journal ujawniło mechanizmy, dzięki którym stres psychologiczny wpływa na stan zapalny jelit. Stres psychologiczny ma ogromny wpływ na reakcje zapalne. Wpływ stresu psychologicznego na nasilenie choroby jest szczególnie zauważalny w nieswoistym zapaleniu jelit (IBD). Różne badania epidemiologiczne potwierdzają, że stresujące wydarzenia mogą nasilać zaostrzenia IBD. Mimo to mechanistyczne podstawy zaostrzenia IBD związanego ze stresem są mniej zrozumiałe. W niniejszym badaniu naukowcy zbadali mechanizmy leżące u podstaw wpływu stresu psychologicznego na zapalenie jelit. Po pierwsze, wywołali zapalenie jelita grubego w mysim modelu przewlekłego stresu (stres powściągliwości) i zaobserwowali zaostrzenie stanu zapalnego jelit. Sekwencjonowanie RNA ujawniło uderzające zmiany w ekspresji genów. Geny związane z odpornością typu 2 i peptydami przeciwdrobnoustrojowymi uległy zmniejszeniu, podczas gdy geny związane z IBD i cytokiny prozapalne uległy zwiększeniu. Warto zauważyć, że stres doświadczony przed wystąpieniem zapalenia jelita grubego miał najsilniejszy wpływ na zaostrzenie stanu zapalnego. Sugeruje to, że stres może wstępnie przygotować jelito do nasilonej odpowiedzi zapalnej podczas kolejnych spotkań z wyzwalaczem kolitogennym. Sekwencjonowanie RNA pojedynczych komórek ponad 23 000 klastrów różnicowania 45-dodatnich (CD45 +) leukocytów z tkanki okrężnicy myszy kontrolnych i zestresowanych zidentyfikowało 13 unikalnych typów komórek odpornościowych. U myszy poddanych stresowi, komórki T, wrodzone komórki limfoidalne oraz monocyty lub makrofagi miały najwyższą ekspresję genów. Co więcej, zespół odkrył, że wrodzone lub adaptacyjne limfocyty nie napędzały odpowiedzi zapalnej jelit na stres. Dlatego badacze skupili się na komórkach szpikowych, zwłaszcza makrofagach i monocytach. Subklasteryzacja danych ujawniła trzy podgrupy monocytów (Mono 1-3) i dwa podgrupy makrofagów (Mac 1-2). Analiza trajektorii pseudo-czasowej wykazała akumulację monocytów u myszy poddanych stresowi. Pozbawienie myszy monocytów 2-dodatnich receptorów chemokinowych z motywem C (CCR2+) chroniło je przed zaostrzeniem zapalenia jelita grubego wywołanym stresem. Co więcej, monocyty wytwarzające czynnik martwicy nowotworów (TNF) były silnie gromadzone w okrężnicy zestresowanych myszy. Neutralizacja TNF za pomocą przeciwciała monoklonalnego (mAb) chroniła myszy przed skutkami stresu. Następnie naukowcy prześledzili przenoszenie stresu psychologicznego z mózgu do jelit. Stres u myszy znacznie zwiększył poziom kortykosteronu i noradrenaliny w surowicy. Zespół zahamował indukowane przez mózg uwalnianie kortykosteronu nadnerczowego, co zmniejszyło poziom kortykosteronu i sprawiło, że myszy stały się odporne na wpływ stresu na zapalenie jelita grubego. Podobnie, adrenalektomia lub hamowanie sygnalizacji receptora glukokortykoidowego (GR) zapobiegało zaostrzeniu zapalenia jelita grubego wywołanego stresem. Naukowcy spekulowali, że sygnalizacja GR w komórkach szpikowych była odpowiedzialna za wpływ stresu na IBD. Niemniej jednak, myszy bez genu GR, receptora jądrowego podrodziny 3 grupy C członka 1 (Nr3c1), w komórkach szpikowych były podatne na efekty stresu podobne do ich miotów kontrolnych, co sugeruje pośredni wpływ glukokortykoidów na monocyty. Następnie zespół zbadał, czy przewlekły stres psychologiczny wpływa na komórki jelitowego układu nerwowego (ENS). W tym celu usunięto Nr3c1 z neuronów jelitowych i gleju. Chroniło to myszy przed wpływem zapalenia jelita grubego wywołanego stresem i zapobiegało gromadzeniu się monocytów. Odkrycia te wspólnie sugerowały, że ENS może być przekaźnikiem między glukokortykoidami a odpowiedzią zapalną jelit. Następnie przeprowadzono sekwencjonowanie RNA pojedynczych jąder neuronów jelitowych i gleju oraz zidentyfikowano jednolite klastry aproksymacji i projekcji (UMAP). Analiza podklastrów ujawniła cztery unikalne stany transkrypcyjne. Jeden stan, określany jako glej jelitowy związany ze stresem psychologicznym (eGAPS), występował wyłącznie w stresujących warunkach. Myszy pozbawione gleju jelitowego były odporne na wpływ stresu na zapalenie jelita grubego. Co więcej, ablacja gleju zapobiegała również gromadzeniu się monocytów w okrężnicy. Następnie zespół wygenerował i przeanalizował mapę interakcji parami opartą na transkryptomach pojedynczych jąder i pojedynczych komórek, która wykazała kilka hipotetycznych interakcji między komórkami mieloidalnymi okrężnicy a eGAPS. Zespół skupił się na interakcjach między klastrem Mono1 a eGAPS ze względu na wysoką ekspresję Tnf w tych monocytach. Czynnik stymulujący kolonie 1 (Csf1) był jednym z mediatorów tej interakcji. Co więcej, ekspresja Csf1 była podwyższona w gleju jelitowym pod wpływem stresu. Wysoka ekspresja Csf1 w okrężnicy zależała od sygnalizacji ENS GR, ponieważ delecja Nr3c1 osłabiła indukcję Csf1 pod wpływem stresu. Neutralizacja białka CSF1 za pomocą mAb nadawała odporność na wpływ stresu na zapalenie okrężnicy. Następnie naukowcy zbadali przedział neuronów w zestawie danych ENS pojedynczego jądra. Nitrergiczne i cholinergiczne podgrupy dojrzałych neuronów były niedostatecznie reprezentowane w zestresowanej grupie, podczas gdy prekursory były wzbogacone. Sugerowało to, że stres zwiększał liczbę neuronów podobnych do prekursorów, jednocześnie zmniejszając liczbę dojrzałych neuronów. Dalsze eksperymenty sugerowały, że stres wywołał przejście w kierunku mniej zróżnicowanego fenotypu i zmniejszył liczbę neuronów cholinergicznych i nitrergicznych, prowadząc do dysmotyczności. Porównano profile ekspresji niedojrzałych i dojrzałych neuronów jelitowych. Gen transformującego czynnika wzrostu beta 2 (Tgfb2) był istotnie związany ze stanem prekursorowym. Zastosowanie przeciwciała neutralizującego TGF-β zapobiegło przejściu i przywróciło ruchliwość jelit u zestresowanych myszy. Wreszcie, naukowcy zbadali związek między stresem psychologicznym, stanem zapalnym jelit i zaburzeniami motoryki u pacjentów z nieswoistym zapaleniem jelit. Pacjenci z wysokim przewlekłym stresem psychologicznym byli narażeni na znacznie podwyższone ryzyko rozwoju IBD w porównaniu z osobami bez stresu. Stres psychologiczny był również powiązany z cięższym przebiegiem IBD po diagnozie. Leukocyty, w tym monocyty, były podwyższone u zestresowanych pacjentów. Pacjenci zestresowani częściej zgłaszali niezadowolenie z nawyków jelitowych i zaparcia, rozwijali niedrożność jelit i wymagali operacji. Zespół zbadał, czy zmiany te były ogólne, czy specyficzne dla pacjentów z IBD. Przebadano populacje w United Kingdom (UK) Biobank, które były wolne od choroby lub pacjentów z zespołem jelita drażliwego lub chorobą pozajelitową (reumatoidalne zapalenie stawów). Okazało się, że zaburzenia motoryki były związane ze stresem we wszystkich populacjach, ale podwyższone markery stanu zapalnego i akumulacja monocytów były obserwowane tylko w kontekście choroby jelit.

Znaczenie monitorowania diety w pierwszych 24 miesiącach życia

Odżywianie odgrywa istotną rolę we wzroście i rozwoju niemowląt i małych dzieci. Wczesne dzieciństwo jest krytycznym okresem dla ustanowienia zdrowych nawyków żywieniowych, które mogą mieć długoterminowy wpływ na wyniki zdrowotne. Nowe badanie opublikowane niedawno w Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics dotyczy potrzeby udoskonalenia metod oceny spożycia pokarmów u niemowląt i małych dzieci. Naukowcy z National Collaborative for Childhood Obesity Research (NCCOR) oceniają skuteczność wytycznych żywieniowych dla Amerykanów (DGA) w zmniejszaniu otyłości u dzieci, jednocześnie identyfikując luki w pomiarach żywieniowych. Co więcej, naukowcy proponują również nowatorskie podejście do identyfikacji wszelkich luk pomiarowych, które mogą istnieć. Tradycyjne metody żywieniowe, takie jak 24-godzinne wywiady z rodzicami i dzienniczki żywieniowe, kwestionariusze dotyczące częstotliwości spożywania posiłków i narzędzia do oceny diety oparte na obrazach, są podatne na błędy ze względu na trudności w szacowaniu wielkości porcji i dokładnym przypominaniu sobie spożywanych pokarmów. Co więcej, wiele obecnych metod oceny diety nie jest standaryzowanych, nie zostało zwalidowanych i nie jest w stanie uchwycić różnorodności i złożoności wczesnych praktyk żywieniowych. Wiele wspólnych i pokrywających się luk pomiarowych zostało również ocenionych w innych obszarach gromadzenia danych. Obejmują one niemożność zarejestrowania otoczenia, zwiększone obciążenie uczestnika oraz wymaganie zbyt dużej ilości czasu lub pieniędzy na prawidłowe administrowanie. Co więcej, raportowanie zastępcze przez wielu różnych opiekunów, tendencyjne raportowanie i znane różnice w składzie mleka ludzkiego są potencjalnymi źródłami błędów, których wpływ na dokładność pomiaru pozostaje nieznany. Rozwój narzędzi opartych na sztucznej inteligencji (AI) do przetwarzania i analizy danych stale się rozwija. Jednak nie zwraca się wystarczającej uwagi na wpływ indywidualnych, społecznych i systemowych uprzedzeń w konstrukcji algorytmów leżących u podstaw sztucznej inteligencji. Opracowano i opracowuje się nowe technologie cyfrowe, które mogą biernie i aktywnie gromadzić informacje. Niemniej jednak wiele z tych podejść wymaga dalszego dopracowania, aby zapewnić ich adaptację. Aby zaradzić tym ograniczeniom, naukowcy zaproponowali wykorzystanie technologii liczenia kęsów jako potencjalnego rozwiązania w celu przezwyciężenia tych luk pomiarowych. Poprzez ilościowe określenie liczby kęsów przyjmowanych podczas karmienia, technologia ta może dostarczyć obiektywnych danych na temat spożycia pokarmu, częstotliwości karmienia i zachowań samoregulacyjnych. Przyjęcie technologii liczenia kęsów może prowadzić do dokładniejszej oceny spożycia energii i składników odżywczych u niemowląt i małych dzieci. Może również pomóc w identyfikacji wzorców żywieniowych, preferencji i powiązań między zachowaniami żywieniowymi a wynikami zdrowotnymi. W przyszłości standaryzowane narzędzia oceny, które integrują technologię liczenia kęsów, mogą zwiększyć dokładność i wiarygodność pomiarów spożycia u niemowląt i małych dzieci. Dodatkowo, narzędzia te mogą zostać opracowane w celu uwzględnienia specyficznych dla wieku różnic w praktykach żywieniowych, a także włączenia narzędzi zróżnicowanych kulturowo. Wyniki obecnego badania mają istotne implikacje dla przyszłych badań i inicjatyw w zakresie zdrowia publicznego koncentrujących się na żywieniu we wczesnym dzieciństwie. Co ważne, potrzebne są przyszłe badania w celu walidacji technologii liczenia kęsów w porównaniu z ustalonymi metodami oceny diety. Porównując dokładność i wiarygodność liczenia kęsów z innymi metodami, badacze mogą ustalić zasadność tego nowego podejścia i zapewnić jego zastosowanie w różnych populacjach. Technologia liczenia kęsów oferuje potencjał do uzyskania wglądu w dynamikę żywienia, taką jak zachowania samoregulacyjne i zachowania żywieniowe. Dalsze badanie tej dynamiki może dostarczyć informacji na temat interwencji mających na celu promowanie zdrowych nawyków żywieniowych i zapobieganie otyłości u dzieci. Badania podłużne są również potrzebne do oceny długoterminowego wpływu wczesnych praktyk żywieniowych na wyniki zdrowotne. Śledząc wzorce żywieniowe od urodzenia do 24 miesięcy i później, naukowcy mogą ustalić powiązania między wczesnym odżywianiem a późniejszymi wynikami zdrowotnymi, takimi jak wzrost, rozwój poznawczy i ryzyko chorób przewlekłych.