Ocena wchłaniania i metabolizmu kwasu foliowego w okrężnicy

Folian witaminy jest niezbędny do metabolizmu jednowęglowego w procesach takich jak synteza aminokwasów i nukleotydów. Ponieważ kwas foliowy nie może być syntetyzowany przez ssaki, musi być pozyskiwany z diety i suplementów diety lub wytwarzany przez gatunki bakterii obecnych w jelicie grubym. Istnieje wiele ugruntowanych niekorzystnych skutków zdrowotnych związanych z niedoborem kwasu foliowego u ludzi, w tym wrodzone wady cewy nerwowej u noworodków i rak jelita grubego u dorosłych. Zaproponowano, że ponadfizjologiczny status kwasu foliowego może być również szkodliwy, ponieważ może prowadzić do zmian w funkcjonowaniu układu odpornościowego i maskowania niedoboru witaminy B12. Powszechnie uważa się, że pokarmowe źródła kwasu foliowego są wchłaniane głównie w jelicie cienkim, jednak ostatnie dowody naszego zespołu i innych sugerują, że okrężnica może odgrywać większą rolę w wchłanianiu kwasu foliowego niż wcześniej sądzono. W szczególności ilość kwasu foliowego w okrężnicy, w większości wytwarzana przez mikrobiom, może przekraczać spożycie kwasu foliowego ze źródeł naturalnych. Istnieje szereg luk w wiedzy na temat wchłaniania kwasu foliowego w okrężnicy u ludzi. Nie wiadomo, w jakim stopniu transportery specyficzne dla kwasu foliowego, takie jak transporter kwasu foliowego sprzężony z protonami (PCFT) i nośnik zredukowanego kwasu foliowego (RFC), są obecne w okrężnicy zdrowych ludzi. Do tej pory większość badań identyfikujących obecność RFC i PCFT w kolonocytach przeprowadzono z wykorzystaniem linii komórkowych lub tkanek pobranych od dawców narządów. Według naszej wiedzy żadne badanie nie badało stężeń mRNA i białek zarówno RFC, jak i PCFT obecnych w ludzkiej tkance okrężnicy pobranej jako biopsje. Pozostaje również do ustalenia, czy status kwasu foliowego wpływa na ekspresję RFC i PCFT na poziomie okrężnicy. Po drugie, pozostaje niejasne, w jakim stopniu dwie jelitowe hydrolazy kwasu foliowego, karboksypeptydaza glutaminianowa II (GCPII) i hydrolaza γ-glutamylowa (GGH) są obecne w błonie śluzowej okrężnicy. Aby uzyskać dokładniejsze zrozumienie podstawowych procesów związanych z wchłanianiem kwasu foliowego w jelicie grubym człowieka, proponuje się następujące trzy cele. Głównym celem jest ocena wpływu suplementacji kwasu foliowego w dawce 0 i 400 µg na całkowite stężenie kwasu foliowego w błonie śluzowej okrężnicy poprzez pomiar poziomu kwasu foliowego. Do celów drugorzędnych należy ocena wpływu suplementacji kwasu foliowego w dawce 0 i 400 µg na regulację PCFT i RFC w jelicie krętym i okrężnicy poprzez ocenę ekspresji transkryptów i białek mRNA oraz określenie stopnia obecności GCPII i GGH w światła jelita krętego i okrężnicy poprzez ilościowe określenie aktywności enzymów i ekspresji transkryptów i białek mRNA. W tym celu zostanie przeprowadzone 16-tygodniowe, otwarte, randomizowane badanie kliniczne. Rekrutacja i selekcja będą wymagały trzech oddzielnych etapów, na które składa się wstępne zaproszenie do udziału, następnie telefoniczna sesja przesiewowa w celu ustalenia uprawnień i wreszcie podstawowa osobista wizyta studyjna przed włączeniem do fazy interwencyjnej badania. Po zapisaniu uczestnicy zostaną poproszeni o przestrzeganie diety o niskiej zawartości syntetycznego kwasu foliowego przez cały czas trwania badania. Podczas rekrutacji uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do otrzymywania suplementu multiwitaminowego i kwasu foliowego w dawce 0 lub 400 µg. Wizyty kontrolne odbędą się w 8. i 16. tygodniu, podczas których zostaną pobrane do analizy pomiary antropometryczne, biopsje krwi i tkanki okrężnicy (tylko w 16. tygodniu) końcowego odcinka jelita krętego, jelita ślepego, okrężnicy wstępującej i okrężnicy zstępującej. W trakcie badania zbierane będą 24-godzinne przypomnienia dotyczące diety, aby obserwować spożycie kwasu foliowego i kalorii. Poziomy kwasu foliowego w osoczu, krwinkach czerwonych i zawartość kwasu foliowego w błonie śluzowej okrężnicy zostaną określone za pomocą testu mikrobiologicznego. Aktywność enzymów GCPII i GGH zostanie oznaczona metodą Krumdiecka i Baugha z modyfikacją. Ekspresja PCFT i RFC zostanie określona za pomocą półilościowego PCR w czasie rzeczywistym, a próbki białek zostaną wyekstrahowane w analizie Western Blot przy użyciu buforu do lizy i ekstrakcji RIPA. Proponowane badanie pogłębi naszą wiedzę na temat podstawowych procesów metabolizmu i wchłaniania kwasu foliowego w okrężnicy. Wyniki tego badania mogą pomóc w ustaleniu optymalnego spożycia folianu w diecie, spełniającego wymagania ludzi, bez potencjalnego zagrożenia dla zdrowia związanego z nadmierną ekspozycją na foliany.