Subiecte

O corecție a editorului la acest articol a fost publicată la 12 noiembrie 2019

Acest articol a fost actualizat

Abstract

Datele epidemiologice relevă o asociere între obezitate și boala inflamatorie intestinală (IBD). Mai mult, modelele animale demonstrează că dieta maternă bogată în grăsimi (HFD) și obezitatea maternă cresc susceptibilitatea la IBD la descendenți. Aici raportăm că aportul excesiv de calorii de la șoareci neonatali, ca o consecință a HFD maternă, hrănirea forțată a nou-născuților sau concurența redusă a așternutului, duce la o creștere în timpul înțărcării în permeabilitatea intestinală, exprimarea citokinelor pro-inflamatorii și producerea de sulfură de hidrogen de către microbiotă. . Aceste modificări intestinale implică un feedback pozitiv reciproc care imprimă o sensibilitate crescută la colită la adulți. Amprentarea patologică este prevenită prin neutralizarea IFN-γ și TNF-α sau prin producerea de hidrogen sulfurat sau prin normalizarea permeabilității intestinale în timpul înțărcării. Propunem că aportul excesiv de calorii de la nou-născuți duce la multiple perturbații legate de cauzalitate în intestin care imprimă individului cu susceptibilitate pe termen lung la IBD.

Opțiuni de acces

Abonați-vă la Jurnal

Obțineți acces complet la jurnal timp de 1 an

doar 7,71 EUR pe număr

Toate prețurile sunt prețuri NET.
TVA va fi adăugat mai târziu în casă.

Închiriați sau cumpărați articol

Obțineți acces limitat la timp sau la articol complet pe ReadCube.

Toate prețurile sunt prețuri NET.

consumul

Disponibilitatea datelor

Datele care susțin comploturile din această lucrare și alte constatări ale acestui studiu sunt disponibile de la autorii relevanți la cerere rezonabilă.

Istoricul modificărilor

Referințe

Baker, J. L., Olsen, L. W. și Sorensen, T. I. Indicele de masă corporală al copilăriei și riscul bolilor coronariene la vârsta adultă. N. Engl. J. Med. 357, 2329–2337 (2007).

Bass, R. & Eneli, I. Obezitate severă la copii: o problemă de sănătate sub-recunoscută și în creștere. Dupa absolvire. Med. . 91, 639–645 (2015).

Mendall, M. A., Gunasekera, A. V., John, B. J. și Kumar, D. Este obezitatea un factor de risc pentru boala Crohn? Săpa. Dis. Știință. 56, 837–844 (2011).

Ananthakrishnan, A. N. și colab. Aportul pe termen lung de grăsimi dietetice și riscul de colită ulcerativă și boala Crohn. Bun 63, 776–784 (2014).

Khalili, H. și colab. Măsuri de obezitate și risc de boală Crohn și colită ulcerativă. Inflamație. Dis. Intestinului. 21, 361–368 (2015).

Harper, J. W. și Zisman, T. L. Interacțiunea obezității și a bolilor inflamatorii intestinale. Lumea J. Gastroenterol. 22, 7868–7881 (2016).

Jacobson, K., Mundra, H. & Innis, S. M. Răspunsul intestinal la colita experimentală la șobolanii tineri este modificat de dieta maternă. A.m. J. Fiziol. Gastrointest. Fiziol hepatic. 289, G13 - G20 (2005).

Yan, X. și colab. Obezitatea maternă induce o inflamație susținută atât la nivelul fatului, cât și la descendenții intestinului gros de oi. Inflamație. Dis. Intestinului. 17, 1513–1522 (2011).

Xue, Y., Wang, H., Du, M. și Zhu, M. J. Obezitatea maternă induce inflamația intestinului și afectează funcția barierei epiteliale intestinale la șoarecii diabetici nonobezi. J. Nutr. Biochimie. 25, 758–764 (2014).

Gruber, L. și colab. Dieta maternă bogată în grăsimi accelerează dezvoltarea ileitei asemănătoare bolii Crohn la descendenții TNF DeltaTA/WT. Inflamație. Dis. Intestinului. 21, 2016-2025 (2015).

Bibi, S., Kang, Y., Du, M. și Zhu, M. J. Consumul matern bogat în grăsimi mărește susceptibilitatea descendenților la colita indusă de DSS la șoareci. Obes. (Silver Spring) 25, 901–908 (2017).

Carnell, S., Benson, L., Driggin, E. și Kolbe, L. Comportamentul de hrănire a părinților și apetitul copilului: asociațiile depind de stilul de hrănire. Int. J. Mănâncă. Tulburare. 47, 705–709 (2014).

Stanislawski, M. A. și colab. Microbiota intestinală în primii 2 ani de viață și asocierea cu indicele de masă corporală la vârsta de 12 ani într-o cohortă de naștere norvegiană. MBio 9, e01751-18 (2018).

Turnbaugh, P. J. și colab. Un microbiom intestinal asociat obezității cu capacitate crescută de recoltare de energie. Natură 444, 1027-1031 (2006).

Turnbaugh, P. J. și colab. Un microbiom intestinal de bază la gemenii obezi și slabi. Natură 457, 480–484 (2009).

Blaser, M. J. Teoria dispariției microbiotei și a epidemiilor bolilor cronice. Nat. Rev. Immunol. 17, 461–463 (2017).

Godfrey, K. M. și colab. Influența obezității materne asupra sănătății pe termen lung a descendenților. Lancet Diabetes Endocrinol. 5, 53–64 (2017).

Olszak, T. și colab. Expunerea microbiană în timpul vieții timpurii are efecte persistente asupra funcției naturale a celulelor T killer. Ştiinţă 336, 489–493 (2012).

Schulfer, A. F. și colab. Transferul intergenerațional al microbiotei perturbate cu antibiotice îmbunătățește colita la șoarecii sensibili. Nat. Microbiol. 3, 234–242 (2018).

Kronman, M. P., Zaoutis, T. E., Haynes, K., Feng, R. & Coffin, S. E. Expunerea la antibiotice și dezvoltarea IBD în rândul copiilor: un studiu de cohortă bazat pe populație. Pediatrie 130, e794 - e803 (2012).

Cox, L. M. și Blaser, M. J. Antibioticele în viața timpurie și obezitatea. Nat. Rev. Endocrinol. 11, 182–190 (2015).

Cahenzli, J., Koller, Y., Wyss, M., Geuking, M. B. & McCoy, K. D. Diversitatea microbiană intestinală în timpul colonizării timpurii a formează niveluri de IgE pe termen lung. Microbi gazdă celulară 14, 559–570 (2013).

Russell, S. L. și colab. Modificările microbiotei determinate de antibiotice în viața timpurie sporesc susceptibilitatea la astmul alergic. Rep. EMBO. 13, 440–447 (2012).

Prioult, G. și Nagler-Anderson, C. Imunitatea mucoasei și răspunsurile alergice: lipsa de reglare și/sau lipsa stimulării microbiene? Immunol. Rev. 206, 204–218 (2005).

Al Nabhani, Z. și colab. Este necesară o reacție de înțărcare la microbiotă pentru rezistența la imunopatologii la adult. Imunitate 50, 1276–1288 (2019).

Ohnmacht, C. și colab. Microbiota reglează imunitatea de tip 2 prin celulele T RORgt +. Ştiinţă 349, 989–993 (2015).

Natividad, J. M. și colab. Bilophila wadsworthia agravează disfuncțiile metabolice induse de dieta bogată în grăsimi la șoareci. Nat. Comun. 9, 2802 (2018).

Devkota, S. și colab. Acidul taurocolic indus de grăsimi alimentare favorizează expansiunea patobiontului și colita în Il10 -/- șoareci. Natură 487, 104–108 (2012).

Ijssennagger, N. și colab. Microbiota intestinală facilitează hiperproliferarea epitelială dietetică indusă de hem prin deschiderea barierei mucusului în colon. Proc. Natl. Acad. Știință. Statele Unite ale Americii 112, 10038–10043 (2015).

Ijssennagger, N., van der Meer, R. & van Mil, S. W. C. Sulfide as a Mucus Barrier-Breaker in Inflammatory Bowel Disease? Tendințe Mol. Med. 22, 190-199 (2016).

Linden, D. R. Semnalizarea hidrogenului sulfurat în tractul gastrointestinal. Antioxidant. Semnal Redox 20, 818–830 (2014).

Yazici, C. și colab. Asocierea dependentă de rasă a bacteriilor sulfidogene cu cancerul colorectal. Bun 66, 1983-1994 (2017).

Pitcher, M. C., Beatty, E. R. & Cummings, J. H. Contribuția bacteriilor reducătoare de sulfat și a acidului 5-aminosalicilic la sulfura fecală la pacienții cu colită ulcerativă. Bun 46, 64-72 (2000).

Li, L. și colab. Caracterizarea unei noi molecule de eliberare a sulfurii de hidrogen solubile în apă (GYY4137): noi perspective asupra biologiei hidrogenului sulfurat. Circulaţie 117, 2351–2360 (2008).

Gollwitzer, E. S. și colab. Microbiota pulmonară promovează toleranța la alergeni la nou-născuți prin PD-L1. Nat. Med. 20, 642–647 (2014).

Knoop, K. A. și colab. Întâlnirea antigenului microbian în timpul unui interval de preîncărcare este esențială pentru toleranța la bacteriile intestinale. Știință. Immunol. 2, eaao1314 (2017).

Droste, J. H. și colab. Utilizarea antibioticelor în copilăria mică crește riscul de astm și boli alergice? Clin. Exp. Alergie 30, 1547–1553 (2000).

Bach, J. F. Efectul infecțiilor asupra susceptibilității la boli autoimune și alergice. N. Engl. J. Med. 347, 911–920 (2002).

Ubeda, C. și colab. Transmisia familială, mai degrabă decât imunitatea înnăscută defectă, modelează microbiota intestinală distinctă a șoarecilor cu deficit de TLR. J. Exp. Med. 209, 1445-1456 (2012).

Al Nabhani, Z. și colab. Roluri complementare ale Nod2 în celulele hematopoietice și nonhematopoietice în prevenirea disfuncției barierei intestinale în funcție de activitatea MLCK. Inflamație. Dis. Intestinului. 23, 1109–1119 (2017).

Strocchi, A., Ellis, C. J. și Levitt, M. D. Utilizarea inhibitorilor metabolici pentru a studia consumul de H2 de fecale umane: dovezi pentru o altă cale decât metanogeneza și reducerea sulfatului. J. Lab Clin. Med. 121, 320-327 (1993).

Zhao, W., Zhang, J., Lu, Y. & Wang, R. Efectul vasorelaxant al H (2) S ca un nou deschizător de canale endogen gazos K (ATP). EMBO J. 20, 6008–6016 (2001).

Al Nabhani, Z. și colab. Deficitul de nod2 duce la o disbioză microbiană asociată cu mucoasa specifică și transmisibilă, care este independentă de defectul barierei mucoasei. J. Crohns Colitis 10, 1428–1436 (2016).

Mulțumiri

Mulțumim tuturor membrilor Unității de microambiente și imunitate, precum și de la unitatea Stroma, inflamație și reparare a țesuturilor, pentru sprijin și discuții. Mulțumim, de asemenea, membrilor platformei de gnotobiologie a Institutului Pasteur pentru asistență tehnică cu șoareci fără germeni. Z.A.N. a fost sprijinit de bursele postdoctorale Pasteur - Roux de la Institutul Pasteur. Această lucrare a fost susținută de Institutul Pasteur și INSERM, Asociația François Aupetit, Fondation pour la Recherche Medicale, Janssen Horizon și un premiu pentru inovator de la Fundația Kenneth Rainin.

Informatia autorului

Afilieri

Institutul Pasteur, Unitatea de micro-mediu și imunitate, Paris, Franța

Ziad Al Nabhani, Sophie Dulauroy, Emelyne Lécuyer, Bernadette Polomack și Gérard Eberl

INSERM U1224, Paris, Franța

Ziad Al Nabhani, Sophie Dulauroy, Emelyne Lécuyer, Bernadette Polomack și Gérard Eberl

Centrul de Bioinformatică și Biostatistică, Departamentul de Biologie Computațională, Institutul Pasteur, USR 3756 CNRS, Paris, Franța

Institutul Pasteur, DTPS, Centrul Central de Cercetare a Animalelor, Centrul de Gnotobiologie, Paris, Franța

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Contribuții

Z.A.N. și G.E. a planificat proiectul și experimentele; Z.A.N., S.D., E.L., B.P. și M.B. a efectuat experimentele; Z.A.N. și P.C. a analizat datele; M.B. furnizate resurse fără germeni; Z.A.N. și G.E. a scris manuscrisul, a obținut finanțarea și a conceput proiectul.

Autori corespondenți

Declarații de etică

Interese concurente

Autorii nu declară interese concurente.

Informatii suplimentare

Informații privind evaluarea inter pares Editor principal de manipulare: Elena Bellafante.

Nota editorului Springer Nature rămâne neutru în ceea ce privește revendicările jurisdicționale din hărțile publicate și afilierile instituționale.