Isoleucin hozzáadott ORS hasmenéses gyermekeknél

Globálisan a hasmenés továbbra is évente 1,6-2,5 millió halálesetért felelős, és a fejlődő világban élő gyerekek évente átlagosan 3 hasmenés epizódot tapasztalnak. A hasmenés okozta halálozás csökkenése ellenére továbbra is a gyermekkori megbetegedések és halálozások vezető oka [1]. A kiszáradás megelőzése megfelelő házi készítésű folyadékokkal vagy ORS-oldattal, valamint a kiszáradás korrekciója ORS oldattal vagy intravénás folyadékkal, amit a jelzések szerint követ a hidratáció fenntartása ORS oldattal, valamint a szokásos étkezés folytatása, beleértve a szoptatást, az akut betegség kezelésének legfontosabb elemei. hasmenés. Antimikrobiális terápia javasolt néhány specifikus etiológiás hasmenés, például súlyos kolera, shigellosis, invazív intestinalis amoebiasis és tünetekkel járó giardiasis kezelésére. A hasmenés antimikrobiális terápiája és más bakteriális fertőzések esetén a terápia költsége, és ami még fontosabb, a rezisztencia-kórokozók megjelenése jelentik a fő gondot.

Az ORS jelentős szerepet játszik a hasmenéses betegségek kezelésében; azonban nem csökkenti sem a hasmenés súlyosságát, sem időtartamát, ami fő korlátai. Folytatódnak az erőfeszítések e korlátok leküzdésére újabb készítmények és bejuttatási mechanizmusok kifejlesztésével, pl.

1. Az aljzatok cseréje/cseréje (pl. alanin vagy glicin hozzáadása a glükózhoz, vagy a glükóz helyettesítése multodextrinnel és rizsporral)
2. Csökkenti a glükóz és a nátrium koncentrációját és ezáltal az ORS oldat ozmolaritását.

Az alanin/glicin és az ORS-t tartalmazó rizspor némileg csökkent a széklet mennyiségében [2-5]. Mindazonáltal az eddig kifejlesztett és tesztelt készítmények egyike sem mutatott kedvező hatást a hasmenés időtartamára. Hasonlóképpen, a csökkent ozmolaritású ORS jótékony hatással van a székletürítés és a hányás csökkentésére, valamint az ORT sikertelenségének csökkentésére, főleg nem kolerás hasmenésben szenvedő gyermekeknél, de nem volt hatással a hasmenés időtartamára [6]. Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) és az Egyesült Nemzetek Gyermekalapja (UNICEF) a közelmúltban javasolta a csökkent ozmolaritású ORS rutinszerű használatát a hasmenéses betegségek kezelésében [7]; azonban vannak lehetőségek a hatékonyság további javítására.

Antimikrobiális peptidek és veleszületett immunitás

Az antimikrobiális peptidek a növényektől a rovarokon át az emberekig terjedő szervezetek veleszületett immunvédelmének fontos összetevői. Széles spektrumú, felületaktív anyagok, amelyek elpusztítják a mikrobákat azáltal, hogy pórusokat képeznek a membránjukban. Legtöbbjük széles spektrummal rendelkezik baktériumok, vírusok és gombák ellen. Emlősökben az antimikrobiális peptidek két fő osztályát írták le: defenzineket és katelicidinek (LL-37). A defenzinek az antimikrobiális peptidek egy alosztályát képezik, és emlősökben neutrofil granulátumokban vannak jelen, ahol szükségesek a fagocitált mikrobák nem oxidatív elpusztításához [8]. Ma már jól ismert, hogy a defenzinek az emlősök gyakorlatilag minden hámfelületén is termelődnek, beleértve a bőrt, a légutakat, a bélrendszert és az urogenitális traktusokat [9, 10]. Néhány epiteliális defenzin expressziója konstitutív, és hozzájárul a nem gyulladásos antimikrobiális gát kialakulásához a hám felszínén. Más defenzinek indukálhatók és erősen expresszálódnak a gyulladás vagy fertőzés helyén [9, 11, 12]. A defenzin funkcióinak károsodása növeli a légúti fertőzésekre való hajlamot cisztás fibrózis esetén [13] és fokozott Salmonella fertőzést az egér bélrendszerében [14]. Közvetlen antimikrobiális hatásuk mellett a béta-defenzinek kemotaktikusak a memória T-sejtekre és a dendritikus sejtekre, ami arra utal, hogy fontos szerepet játszanak a veleszületett és szerzett immunválaszok integrációjában [15].

Az epiteliális defenzinek indukciójának hátterében álló molekuláris mechanizmusok nagyrészt feltáratlanok. A mintázatfelismerő receptorok [16] valószínűleg kritikus szerepet játszanak ebben a folyamatban, amint azt a bakteriális lipopoliszacharidok CD-14 által közvetített béta-defenzin-indukciója is kimutatta [17]. Az egész hővel elpusztított baktériumok és gombák humán béta-defenzin-2-t indukálnak emberi keratinocitákban, de ennek a válasznak a molekuláris alapja nem ismert [11]. A gyulladásos citokinek, például a tumor nekrózis faktor alfa (TNF) és az IL-10 szintén béta-defenzineket indukálnak [18, 19]. Mivel a defenzinek farmakológiai indukálása az epiteliális gátaknál terápiás hasznot húzhat, régóta folyik olyan új molekulák keresése, amelyek sejtalapú vizsgálatokkal értékelték ki az epiteliális defenzin termelését. A közelmúltban megfigyelték, hogy az L-izoleucin és analógjai nagyon specifikus béta-defenzin induktorok a hámsejtekben [20]. Azt is megfigyelték, hogy amikor izoleucint állatoknak (csirke) adnak be, a bélflóra a probiotikus fajok felé tolódik el, serkenti a paneth sejteket, hogy antimikrobiális peptideket válasszanak ki az emberi bélszövetben, és eltolódást okoz a bélflórában, ami megnövekedett növekedéshez vezet. Lactobacillusok száma. (Kézirat, Ashida T & M Zasloff et al) Crohn-betegségben szenvedő betegek kezelésében.

A fenti megfigyelések arra utalnak, hogy az L-izoleucin potenciális szerepet játszik a nyálkahártya szöveteinek fertőzéseinek kezelésében, beleértve a gyomor-bél traktus fertőzéseit is.

Antimikrobiális peptidek Shigella fertőzésekben

2001-ben az ICDDRB és a Karolinska Institute (BA) kutatói a Nature Medicine-ben arról számoltak be, hogy az LL-37 és a humán béta-defenzin-1 (HBD-1) csökken a hámsejtekben az I-es típusú Shigella dysenteriae és más enterális eredetű hasmenésben. baktériumok [21]. Ez a leszabályozás in vitro reprodukálható a monocita eredetű U937 és a vastagbél epiteliális eredetű HT-29 sejtvonalak használatával, Shigellával vagy Shigellából származó plazmid DNS-sel fertőzve. A lefelé szabályozás fontos immunszökési mechanizmus lehet a kórokozók számára, hogy elkerüljék az erős nyálkahártya effektormolekulákat, például az antimikrobiális peptideket. Mivel az antimikrobiális faktorok átitatják a nyálkahártya felszínét, elképzelhető, hogy a patogén baktériumok invazív folyamatuk részeként leszabályozzák az ember frontvonali védekezését. Ezért egy új megközelítés az lesz, hogy megakadályozzuk ezt a leszabályozást, vagy terápiás megközelítést alkalmazunk az endogén antimikrobiális szerek termelésének fokozására. A közelmúltban végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a rövid láncú zsírsavak (SCFA) fokozhatják az LL-37 expresszióját a vastagbél hámsejtekben, és ezek közül a nátrium-butirát volt a legjobb induktor [22, 23]. Ezenkívül a butirát a vastagbélsejtek differenciálódását indukálja, amelyről a beszámolók szerint az LL-37 expressziójának kulcsfontosságú tényezője a humán vastagbél epitéliumában [22]. Kimutatták azonban, hogy a sejtdifferenciálódásban szerepet játszó utaktól eltérő utak is részt vesznek az LL-37 butiráttal történő felszabályozásában [23]. A butirátot a vastagbélben élelmi rostok fermentációjával állítják elő. Így kapcsolat van a normál bélflóra és az endogén antibiotikumok expressziója között. Ezenkívül kimutatták, hogy az SCFA-k, beleértve a butirátot, csökkentik a klinikai tüneteket, és megváltoztatják a mikrobiológiai és kóros jellemzőket kísérleti Shigella-fertőzésekben nyúlmodellekben [24]. Így elképzelhető kapcsolat a Shigella-fertőzések súlyossága és az antimikrobiális peptidek nyálkahártya-szintje között. A nátrium-butirát orális adagolása Shigellával fertőzött nyulaknál a CAP-18 (az LL-37 nyúl homológja) fokozott szabályozását mutatta a vastagbél epiteliális sejtjeiben, ezzel egyidejűleg csökkent a székletben lévő shigella mennyisége és a klinikai gyógyulás (Raqib et al, kézirat elfogadva) ). A leszabályozás megelőzése vagy az antimikrobiális peptid expresszió fokozása alternatív kezelést jelenthet az emberek és az állatállomány bakteriális kórokozókkal szembeni védelmében. Ezek a vizsgálatok alapot szolgáltathatnak az endogén antimikrobiális peptidek terápiás manipulálásához, beleértve az LL-37 expresszióját in vivo, étrendi anyagok vagy butirát felhasználásával az epiteliális védelmi gát megerősítésére. Ezért elindítottunk egy klinikai vizsgálatot az ICDDRB-ben, hogy értékeljük a butirát beöntés hatékonyságát a shigellosis kezelésében.

A butirátról kimutatták, hogy antimikrobiális peptideket indukál a vastagbélben; azonban; nem adható szájon át, mint olyan. Ezenkívül az akut hasmenéses betegségek többségét a vékonybél fertőzése okozza. Az izoleucin, egy esszenciális aminosav, ésszerű alternatíva lehet az antimikrobiális peptidek szekréciójának fokozására a paneth sejtekből és más védekező molekulák szekréciójáról a vékonybél felső részéből (Manuscript, Ashida T & M Zasloff et al.). Ez segíthet a kórokozók megtisztításában, a bélflórát egy "normálisabb" kommenzális fajeloszlás felé tolhatja el, és elősegítheti a fertőző hasmenésből való felépülést. Ezért feltételezzük, hogy az L-izoleucinnal kiegészített ORS-oldat alkalmazása antimikrobiális peptideket indukál, és javítja az akut vizes hasmenésben szenvedő gyermekek klinikai gyógyulását.