Оценка абсорбции и метаболизма фолиевой кислоты в толстой кишке

Витамин фолат необходим для одноуглеродного метаболизма в таких процессах, как синтез аминокислот и нуклеотидов. Поскольку фолиевая кислота не может быть синтезирована млекопитающими, она должна поступать из рациона и пищевых добавок или продуцироваться бактериями, присутствующими в толстой кишке. Существует ряд хорошо известных неблагоприятных последствий для здоровья, связанных с дефицитом фолиевой кислоты у людей, включая врожденные дефекты нервной трубки у новорожденных и колоректальный рак у взрослых. Было высказано предположение, что сверхфизиологический статус фолиевой кислоты также может быть вредным, поскольку он может привести к изменениям в иммунной функции и маскировке дефицита витамина B12. Обычно считается, что пищевые источники фолиевой кислоты в основном всасываются в тонком кишечнике, однако недавние данные, полученные нашей командой и другими учеными, показывают, что толстая кишка может играть большую роль в абсорбции фолиевой кислоты, чем считалось ранее. В частности, количество фолиевой кислоты в толстой кишке, большая часть которой вырабатывается микробиомом, может превышать потребление фолиевой кислоты из естественных источников с пищей. Существует ряд пробелов в знаниях о всасывании фолиевой кислоты в толстой кишке у людей. Неизвестно, в какой степени в толстой кишке здоровых людей присутствуют специфические транспортеры фолиевой кислоты, такие как протонно-связанный переносчик фолиевой кислоты (PCFT) и восстановленный переносчик фолиевой кислоты (RFC). На сегодняшний день большинство исследований, проведенных для выявления присутствия RFC и PCFT в колоноцитах, проводились с использованием клеточных линий или тканей, полученных от доноров органов. Насколько нам известно, ни в одном исследовании не изучались концентрации мРНК и белка как RFC, так и PCFT, присутствующие в ткани толстой кишки человека, извлеченной в виде биопсии. Также еще предстоит определить, влияет ли статус фолиевой кислоты на экспрессию RFC и PCFT на уровне толстой кишки. Во-вторых, остается неясным, в какой степени две кишечные фолигидролазы, глутаматкарбоксипептидаза II (GCPII) и γ-глутамилгидролаза (GGH) присутствуют в слизистой оболочке толстой кишки. Чтобы получить более полное представление об основных процессах, связанных с абсорбцией фолиевой кислоты в толстой кишке человека, предлагаются следующие три цели. Основная цель состоит в том, чтобы оценить влияние 0 и 400 мкг фолиевой кислоты на общую концентрацию фолиевой кислоты в слизистой оболочке толстой кишки путем измерения уровня фолиевой кислоты. Второстепенные цели включают оценку влияния 0 и 400 мкг фолиевой кислоты на регуляцию PCFT и RFC в подвздошной и толстой кишке путем оценки экспрессии транскриптов мРНК и белков, а также определения степени присутствия GCPII и GGH в просвет подвздошной и толстой кишки путем количественного определения ферментативной активности и экспрессии транскриптов мРНК и белков. Для этого будет проведено 16-недельное продольное открытое рандомизированное клиническое исследование. Набор и скрининг потребуют трех отдельных шагов, состоящих из первоначального приглашения к участию, за которым следует сеанс скрининга по телефону для определения права на участие и, наконец, базовый личный учебный визит перед включением в фазу вмешательства в исследование. После регистрации участников попросят соблюдать диету с низким содержанием синтетической фолиевой кислоты на протяжении всего исследования. При регистрации субъекты будут рандомизированы для получения поливитаминной добавки и либо 0, либо 400 мкг фолиевой кислоты. На 8-й и 16-й неделе будут проводиться последующие визиты для изучения, во время которых для анализа будут взяты антропометрические измерения, биопсия крови и ткани толстой кишки (только на 16-й неделе) из терминального отдела подвздошной, слепой, восходящей и нисходящей ободочной кишки. На протяжении всего исследования будут собираться 24-часовые диетические воспоминания для наблюдения за потреблением фолиевой кислоты и калорий. Уровень фолиевой кислоты в плазме, эритроцитах и ​​содержание фолиевой кислоты в слизистой оболочке толстой кишки будут определять с помощью микробного анализа. Активность ферментов GCPII и GGH будет определяться в соответствии с методом Крумдика и Боуга с модификацией. Экспрессия PCFT и RFC будет определяться с помощью полуколичественной ПЦР в реальном времени, а образцы белков будут экстрагированы с помощью вестерн-блоттинга с использованием буфера для лизиса и экстракции RIPA. Предлагаемое исследование будет способствовать нашему пониманию фундаментальных процессов метаболизма и всасывания фолиевой кислоты в толстой кишке. Результаты этого исследования могут помочь установить оптимальное потребление фолиевой кислоты с пищей, отвечающее потребностям человека, без потенциальных рисков для здоровья, связанных с чрезмерным воздействием фолиевой кислоты.