Мобильная версия

Журнал "Гастроэнтерология" Том 57, №2, 2023

Метаболізм вільних жирних кислот у пацієнтів із захворюваннями шлунково-кишкового тракту залежно від індексу маси тіла

Авторы: Степанов Ю.М., Мосійчук Л.М., Кленіна І.А., Карачинова В.А., Шевцова О.М., Петішко О.П.
ДУ «Інститут гастроентерології НАМН України», м. Дніпро, Україна

Рубрики: Гастроэнтерология

Разделы: Клинические исследования

Мета дослідження: проаналізувати вміст вільних жирних кислот (ВЖК) у сироватці крові пацієнтів з надмірною вагою та недостатньою масою тіла при захворюваннях шлунково-кишкового тракту. Матеріали та методи. Обстежено 31 пацієнта із захворюваннями шлунково-кишкового тракту. Серед них було 19 (61,3 %) чоловіків і 12 (38,7 %) жінок, медіана віку становила 39 (27; 48) років. Залежно від результатів дослідження складу тіла за допомогою багатофункціонального монітора TANITA МС-780МА (Японія) вони були розподілені на такі групи: пацієнти з надмірною вагою (індекс маси тіла (ІМТ) понад 25,0 кг/м2) і пацієнти з недостатньою вагою (ІМТ менше за 18,5 кг/м2). Визначення спектра ВЖК у сироватці крові пацієнтів здійснювали за допомогою газового хроматографа з полум’яно-іонізаційним детектором Chromatek-Crystal 5000. Контрольну групу становили 16 практично здорових осіб. Статистичну обробку результатів здійснювали за допомогою пакета прикладних програм Statistica 6.1. Результати. У пацієнтів зі зміною маси тіла мало місце статистично значуще зниження медіани сумарного вмісту коротколанцюгових насичених ВЖК (С4:0) порівняно з контролем, переважно за рахунок зменшення вмісту масляної кислоти в 67 разів (p = 0,001) при підвищеному ІМТ і в 114 разів (p = 0,002) — при зниженому ІМТ. Водночас аналіз сироваткового спектра насичених ВЖК із середньою довжиною карбонового ланцюга показав вірогідне підвищення вмісту капринової кислоти в 14 разів (р < 0,01), ундецилової кислоти — у 19 разів (р < 0,01) і лауринової кислоти — у 25 разів (р < 0,001) у пацієнтів зі зміною маси тіла. Уміст капронової кислоти збільшувався в групі пацієнтів з надмірною масою тіла в 3,9 раза (р = 0,046) порівняно з контрольною групою і в 2,6 раза (р > 0,05) — порівняно з пацієнтами з недостатньою масою тіла. Сумарний вміст мононенасичених ВЖК у сироватці крові пацієнтів з підвищеним і зниженим ІМТ вірогідно підвищувався в 32 рази (р < 0,001) і 19 разів (р = 0,001) відповідно порівняно з контролем. Сумарно поліненасичені ВЖК у сироватці крові пацієнтів обох груп виявлялися в слідовій кількості. У пацієнтів з надмірною масою тіла порівняно з контролем в 38 разів (р < 0,01) підвищувався вміст trans-ВЖК елаїдинової (С18:1(trans-9)) кислоти, тоді як у пацієнтів з недостатньою масою тіла відзначено зниження вмісту лінолеаїдинової (С18:2(trans-9,12)) кислоти в 11,7 раза (р < 0,05). Кореляційний аналіз виявив позитивний зв’язок між ІМТ і збільшеним вмістом у сироватці крові насиченої капронової кислоти (r = 0,39; р = 0,019); мононенасичених кислот — пальмітолеїнової (r = 0,33; р = 0,045) і гептадеценової (r = 0,35; р = 0,034); жирних кислот trans-конфігурації — елаїдинової (r = 0,43; р = 0,009) і лінолеаїдинової (r = 0,43; р = 0,007). Висновки. У пацієнтів із хворобами шлунково-кишкового тракту встановлено дисбаланс у жирнокислотному спектрі сироватки крові. На тлі тенденції до зниження сумарного вмісту коротколанцюгових насичених ВЖК відзначено значне зростання вмісту мононенасичених ВЖК і trans-ВЖК, особливо при підвищеному ІМТ. У всіх пацієнтів визначалася слідова кількість вмісту фракцій поліненасичених ВЖК. Отримані результати можуть бути використані при удосконаленні диференційованого лікування метаболічних порушень у пацієнтів з патологією шлунково-кишкового тракту.

Background. The purpose of the study is to analyze the content of free fatty acids (FFA) in the blood serum of overweight and underweight patients with gastrointestinal diseases. Materials and methods. Thirty-one patients with gastrointestinal diseases were examined, 19 (61.3 %) men and 12 (38.7 %) women with a median age of 39 (27; 48) years. Depending on the results of the body composition study with the multifunctional monitor TANITA MC-780MA (Japan), they were divided into the following groups: overweight patients (body mass index (BMI) more than 25.0 kg/m2) and underweight persons (BMI below 18.5 kg/m2). Determination of the FFA spectrum in the blood serum was carried out using a gas chromatograph with a flame ionization detector Chromatek-Crystal 5000. The control group consisted of 16 practically healthy people. Statistical processing of the results was carried out using the Statistica 6.1 application program package. Results. Patients with a change in body weight reported a statistically significant decrease in the median total content of short-chain saturated FFA (C4:0) mainly due to a decrease in the butyric acid content by 67 times (p = 0.001) with increased BMI and by 114 times (p = 0.002) with decreased BMI compared to controls. At the same time, the analysis of the serum spectrum of saturated FFA with an average carbon chain length showed a probable increase in the content of capric acid by 14 times (p < 0.01), undecyl acid by 19 times (p < 0.01), and lauric acid by 25 times (p < 0.001) in patients with changes in body weight. The content of caproic acid increased in the group with excessive body weight by 3.9 times (p = 0.046) compared to controls and by 2.6 times (p > 0.05) compared to underweight patients. The total content of monounsaturated FFA in the blood serum of patients with increased and decreased BMI increased significantly by 32 times (p < 0.001) and 19 times (p = 0.001), respectively, compared to controls. The total content of polyunsaturated FFA in the blood serum of patients of both groups was found in a trace amount. Overweight patients had a 38-fold (p < 0.01) increase in the trans-FFA elaidic acid (C18:1(trans-9)) compared to controls, while underweight patients had a decrease in linoelaidic acid (C18:2(trans-9,12)) by 11.7 times (p < 0.05). Correlation analysis revealed a positive relationship between BMI and increased serum content of saturated caproic acid (r = 0.39; p = 0.019); monounsaturated acids — palmitoleic (r = 0.33; р = 0.045) and heptadecenoic (r = 0.35; р = 0.034); trans-configuration fatty acids — elaidic (r = 0.43; p = 0.009) and linoelaidic (r = 0.43; p = 0.007). Conclusions. Patients with gastrointestinal diseases had an imbalance in the fatty acid spectrum of the blood serum. Against the background of the tendency to decrease the total content of short-chain saturated FFA, a significant increase in the content of monounsaturated FFA and trans-FFA was noted, especially with increased BMI. In all patients, the trace amount of polyunsaturated FFA fractions was found. The obtained results can be used to improve the differential treatment of metabolic disorders in patients with gastrointestinal tract pathology.

Ключевые слова

захворювання шлунково-кишкового тракту; вільні жирні кислоти; індекс маси тіла

gastrointestinal diseases; free fatty acids; body mass index

doi: http://dx.doi.org/10.22141/2308-2097.57.2.2023.533

Вступ

Відомо, що прогресування захворювань шлунково-кишкового тракту (ШКТ) супроводжується в більшості випадків зміною ваги пацієнтів. Так, за даними Італійської гастроентерологічної асоціації, понад 63 % амбулаторних пацієнтів і 80 % стаціонарних пацієнтів у гастроентерологічних центрах страждають від значних змін у складі тіла. Ожиріння є найактуальнішою проблемою охорони здоров’я в усьому світі, як показав аналіз епідеміологічних досліджень, число таких людей стрімко зростає і до 2025 року може досягти одного мільярда. Крім цього, були наведені дані щодо осіб з надмірною вагою, які ще не досягли ожиріння, їх кількість зростає і може досягти 2,7 млрд до 2025 року проти двох мільярдів у 2010 році [1, 2].

Зміна маси тіла — характерна ознака метаболічних розладів при різних патологічних станах, включно із серцево-судинними захворюваннями, гіперхолестеринемією, діабетом 2 типу та ожирінням, що характеризується надмірним накопиченням ліпідів у жировій тканині [3]. Коли таке кумулювання ліпідів відбувається у вісцеральному жирі, то воно стає шкідливим. При значному накопиченні ліпідів у жировій тканині ектопічне накопичення (стеатоз) з’являється в інших тканинах, таких як печінка та м’язи. Вільні жирні кислоти (ВЖК) — це карбонові кислоти, які залежно від довжини аліфатичного ланцюга поділяються на коротко-, середньо- або довголанцюгові ВЖК (КЛВЖК, СЛВЖК і ДЛВЖК відповідно), а залежно від кількості подвійних зв’язків у цьому ланцюзі — на насичені ВЖК (НВЖК), що не мають подвійних зв’язків, мононенасичені ВЖК (МНВЖК) — з одним подвійним зв’язком і поліненасичені ВЖК (ПНВЖК) — з двома чи більше подвійними зв’язками [4–6]. КЛВЖК становлять основу взаємозв’язку між мікробіомом кишечника і клітинами-хазяями [7–9]. Вони можуть потрапляти в кровообіг і забезпечувати організм додатковою енергією [10]. СЛВЖК (C:6-C:12), що складаються з 6–12 атомів вуглецю, надходять до організму з їжею, можуть утворюватися при ліполізі жирової тканини і шляхом біосинтезу. ДЛВЖК (≥ C:13) — це прямоланцюгові жирні кислоти з ≥ 13 атомами карбону в складі [4, 6]. На відміну від КЛВЖК і СЛВЖК, які з кишкового тракту потрапляють у ворітну вену у вигляді ВЖК, ДЛВЖК естерифікуються до тригліцеридів в ентероцитах, потім включаються в хіломікрони і вже в такому вигляді потрапляють у лімфатичну систему [11]. Хіломікрони транспортують тригліцериди в тканини з метою їх накопичення або метаболізму для отримання енергії [12].

Насичені адипоцити вивільняють ВЖК у кров під дією транслокази жирних кислот (FAT/CD36), плазматичного білка, що зв’язує жирні кислоти (FABPpm), і транспортних білків жирних кислот (FATPs) [3]. При ожирінні спостерігається хронічно підвищений вміст ВЖК у крові [14, 15]. Нещодавні дослідження показали, що вони не лише є основною причиною резистентності до інсуліну, а також відповідальні за індукцію запальних явищ в ендотеліальних клітинах, печінці та скелетних м’язах, на які впливає інсулін. Отже, збільшений їх вміст у крові розглядається як важливий чинник зв’язку між інсулінорезистентністю, запаленням, надлишковою вагою, цукровим діабетом 2 типу і гіпертензією [14].

Водночас дефіцит маси тіла в пацієнтів із захворюваннями шлунково-кишкового тракту, який розвивається внаслідок аліментарного дефіциту або різноманітних внутрішніх захворювань, виявляє високий ступінь поліорганної коморбідності. Проте досить обмежені наукові дані про особливості складу ВЖК у сироватці крові таких пацієнтів.

Зважаючи на вищенаведене, метою роботи було проаналізувати вміст ВЖК у сироватці крові пацієнтів з надмірною вагою та недостатньою масою тіла при захворюваннях шлунково-кишкового тракту.

Матеріали та методи

Обстежено 31 пацієнта із захворюваннями шлунково-кишкового тракту, які знаходилися у відділенні захворювань шлунка та дванадцятипалої кишки, дієтології і лікувального харчування. Дослідження не супе–речило положенням біоетики та було схвалено комісією з питань медичної та біологічної етики ДУ «Інститут гастроентерології НАМН України». В обстежених пацієнтів майже з однаковою частотою діагностовано захворювання верхнього відділу шлунково-кишкового тракту (гастроезофагеальна рефлюксна хвороба (ГЕРХ), хронічний гастрит і дуоденіт) — 36,6 %, гепатопанкреатобіліарної зони (хронічний панкреатит і неалкогольна жирова хвороба печінки) — 32,2 %, нижнього відділу шлунково-кишкового тракту (синдром подразненого кишечника і запальні захворювання кишечника) — 32,2 % випадків. Серед обстежених було 19 (61,3 %) чоловіків і 12 (38,7 %) жінок, медіана віку становила 39 (27; 48) років.

Пацієнти були розподілені на групи залежно від результатів дослідження складу тіла за допомогою багатофункціонального монітору TANITA МС-780МА (Японія). Групу пацієнтів з надмірною вагою становили особи з індексом маси тіла (ІМТ) понад 25,0 кг/м2, групу хворих з недостатньою вагою — особи з ІМТ менше за 18,5 кг/м2.

Матеріалом для біохімічного аналізу служила венозна кров, забір якої здійснювали з ліктьової вени пацієнта в об’ємі 7 мл вранці натще. Визначення спектра ВЖК у сироватці крові пацієнтів здійснювали за допомогою газового хроматографа з полум’яно-іонізаційним детектором Chromatek-Crystal 5000, використовуючи метод, описаний Степановим та співавт. [16], а KOH-метилювання ВЖК проводили за методом Ichihara та співавт. [17]. Уміст ВЖК у сироватці крові поданий у мкг/мкл. Контрольну групу для дослідження вмісту фракцій ВЖК становили 16 практично здорових осіб.

Статистичну обробку результатів здійснювали за допомогою пакета прикладних програм Statistica 6.1. Для наведення даних використовували медіану (Ме), нижній (Q25) і верхній (Q75) квартилі. Порівняння кількісних показників здійснювали за допомогою U-критерію Манна — Уїтні, різниця вважалася вірогідною при р < 0,05. Вираженість взаємозв’язків між змінними оцінювали за допомогою значущих коефіцієнтів кореляції Спірмена (r).

Результати та обговорення

За даними біоімпедансометрії, маса жирової тканини в гастроентерологічних хворих зі змінами ІМТ становила (20,5 ± 1,7) кг (р < 0,05) проти (13,1 ± 1,6) кг у хворих з нормальним ІМТ: у І групі — (31,4 ± 1,9) кг, у ІІ групі — (6,8 ± 1,1) кг. У пацієнтів з підвищеним ІМТ маса вісцерального жиру була в 3 рази (р < 0,05) вищою порівняно з групою хворих з нормальним ІМТ — (12,8 ± 0,8) кг проти (4,3 ± 0,9) кг, тоді як у пацієнтів зі зниженим ІМТ маса вісцерального жиру була зниженою в 3,5 раза (р < 0,05) — до (1,2 ± 0,2) кг.

Аналіз жирнокислотного складу ліпідів сироватки крові показав, що сумарний вміст ВЖК мав тенденцію до зниження як у групі з надмірною вагою — в 1,4 раза (р > 0,05), так і в групі з недостатньою масою — в 1,5 раза (р > 0,05) порівняно з контрольним значенням — 4,31 (2,38; 4,85) мкг/мкл.

Залежно від довжини карбонового ланцюга ВЖК були визначені різноспрямовані зміни (рис. 1). Так, у пацієнтів зі зміною маси тіла мало місце статистично значуще зниження медіани сумарного вмісту КЛВЖК переважно за рахунок зменшення вмісту масляної кислоти порівняно з контролем у 67 разів (p = 0,001) при підвищеному ІМТ і в 114 разів (p = 0,002) — при зниженому ІМТ, що, імовірно, пов’язано зі значним зменшенням кількості кишкових бактерій, які продукують КЛВЖК.

Сумарний вміст СЛВЖК у сироватці крові вірогідно збільшувався в групі пацієнтів з підвищеним ІМТ в 1,8 раза (р = 0,046), тоді як у групі пацієнтів з недостатньою масою тіла відзначалася незначна тенденція до підвищення даного показника в 1,2 раза (р > 0,05) порівняно з контрольною групою. Аналогічна картина спостерігалася при оцінці ДЛВЖК, сумарний сироватковий вміст яких також вірогідно зростав порівняно з контролем у групі пацієнтів з підвищеним ІМТ у 2,7 раза (р = 0,009), а в ІІ групі спостерігалася лише тенденція до його підвищення в 2,6 раза (р > 0,05). Імовірно, підвищення сумарного сироваткового вмісту СЛВЖК і ДЛВЖК відбувається за рахунок значного зниження вмісту масляної кислоти, адже в організмі людини одні жирні кислоти можуть перетворюватися в інші.

Визначено сумарний вміст і фракції ВЖК залежно від кількості подвійних зв’язків у карбоновому ланцюзі. Сумарний сироватковий вміст НВЖК порівняно з контролем мав тенденцію до зниження в 1,7 раза (р > 0,05) як у групі пацієнтів з підвищеним ІМТ, так і в групі пацієнтів з недостатньою масою тіла (табл. 1).

Детальний аналіз сироваткового спектра НВЖК із середньою довжиною карбонового ланцюга показав вірогідне підвищення вмісту капринової кислоти в 14 разів (р < 0,01), ундецилової кислоти — у 19 разів (р < 0,01) і лауринової кислоти — у 25 разів (р < 0,001) у пацієнтів зі зміною маси тіла. Вміст капронової кислоти вірогідно збільшувався в групі пацієнтів з надмірною масою тіла в 3,9 раза (р = 0,046), тоді як у пацієнтів з недостатньою масою тіла він мав лише тенденцію до підвищення в 1,5 раза (р > 0,05) порівняно з аналогічними даними контрольної групи. Щодо вмісту каприлової кислоти, то спостерігалася помірна тенденція до його підвищення в 1,6 раза (р > 0,05) лише в пацієнтів з підвищеним ІМТ. Вірогідних змін між двома дослідними групами за вищевказаними показниками не спостерігалося, проте в сироватці крові пацієнтів з надмірною масою тіла відзначено тенденцію до збільшення вмісту капронової кислоти в 2,6 раза і каприлової кислоти — в 1,6 раза порівняно з аналогічними показниками в групі пацієнтів зі зниженим ІМТ.

Щодо вмісту сироваткових фракцій НВЖК, які мають довгий карбоновий ланцюг, встановлено, що як при підвищеному, так і при зниженому ІМТ спостерігалося однакове вірогідне збільшення вмісту тридецилової кислоти — у 5 разів (р < 0,001), міристинової кислоти — у 124 рази (р < 0,001) порівняно з визначеними слідовими кількостями цих показників у контрольній групі. Уміст маргаринової кислоти вірогідно збільшувався в 14,7 раза (р = 0,004) у сироватці крові лише в пацієнтів з надмірною масою тіла. При цьому вміст пентадецилової та стеаринової кислоти мав тенденцію до підвищення в пацієнтів зі змінами ІМТ як у бік його збільшення, так і в бік зменшення. Уміст пальмітинової, арахінової та генейкоцилової кислот визначався лише в слідових кількостях в обох дослідних групах.

Сумарний вміст МНВЖК у сироватці крові пацієнтів з підвищеним і зниженим ІМТ вірогідно підвищувався в 32 рази (р < 0,001) і 19 разів (р = 0,001) порівняно з контролем (табл. 2).

У сироватці крові пацієнтів з підвищеним ІМТ визначено вірогідне зростання вмісту наступних фракцій МНВЖК: пентадеценової, пальмітолеїнової, гептадеценової та олеїнової кислот у 21 раз (р < 0,001), 132 рази (р = 0,001), 31 раз (р < 0,001) і 51 раз (р < 0,001) відповідно порівняно з пацієнтами групи контролю, у яких дані кислоти ідентифікувалися в незначних (слідових) кількостях. Водночас у групі пацієнтів зі зниженим ІМТ статистично значущі зміни стосувалися лише сироваткового вмісту пальмітолеїнової кислоти, що зростав у 78 разів (р = 0,001), а рівень гептадеценової та олеїнової кислот мав тенденцію до підвищення в 9,5 і 15,2 раза порівняно з незначною концентрацією цих показників у контролі. Вміст пентадеценової кислоти в цій же групі пацієнтів майже не відрізнявся від контрольної групи, проте був вірогідно нижчим у 10,5 раза (р = 0,011) порівняно з аналогічним показником в групі пацієнтів з надмірною масою тіла. У пацієнтів обох груп міристолеїнова та гадолеїнова кислоти ідентифікувалися лише в слідових кількостях.

Сумарний вміст ПНВЖК у сироватці крові пацієнтів обох груп виявлявся в слідовій кількості.

Сумарний вміст trans-ВЖК у сироватці крові пацієнтів з надмірною масою тіла вірогідно підвищувався до 0,106 (0,052; 0,246) мкг/мкл (р = 0,007), а в групі з недостатньою масою тіла цей показник мав лише тенденцію до підвищення — до 0,033 (0; 0,136) мкг/мкл порівняно з контролем. Рівень trans-ВЖК елаїдинової (С18:1(trans-9)) кислоти вірогідно підвищувався лише в групі пацієнтів з підвищеним ІМТ у 38 разів (р < 0,01) порівняно з контролем — 0,002 (0,001; 0,003) мкг/мкл. Одночасно в них спостерігалася тенденція до підвищення вмісту лінолеаїдинової кислоти (С18:2(trans-9,12)) до 0,036 (0,011; 0,072) мкг/мкл, тоді як у пацієнтів з недостатньою масою тіла відзначено зниження цього ж показника в 11,7 раза (р > 0,05) порівняно з контрольною групою. Кореляційний аналіз виявив прямий зв’язок між підвищенням ІМТ і збільшеним вмістом у сироватці крові насиченої капронової кислоти (r = 0,394; р = 0,019), мононенасичених кислот — пальмітолеїнової (r = 0,332; р = 0,045) і гептадеценової (r = 0,350; р = 0,034) і trans-ВЖК — елаїдинової (r = 0,432; р = 0,009) і лінолеаїдинової (r = 0,434; р = 0,007). Також визначено позитивний зв’язок між показниками загальної маси жирової тканини та вісцерального жиру в обстежених пацієнтів і збільшенням вмісту в сироватці крові мононенасичених кислот — пентадеценової (r = 0,392; р = 0,016 і r = 0,500; р = 0,015 відповідно для двох показників) і trans-ВЖК — елаїдинової (r = 0,392; р = 0,016 і r = 0,396; р = 0,015 відповідно) і лінолеаїдинової (r = 0,353; р = 0,032 і r = 0,431; р = 0,008 відповідно). Слід відзначити, що показник маси жиру також асоційований з підвищеним вмістом насиченої капронової кислоти в крові даних пацієнтів (r = 0,393; р = 0,019).

Обговорення

ВЖК — важливі біомолекули, які відіграють провідну роль у формуванні біоструктури, передачі сигналів і накопиченні енергії в організмі. У сучасній науковій літературі досить обмежені й неоднозначні дані стосовно особливостей вмісту жирних кислот залежно від довжини вуглеводного ланцюга в сироватці крові пацієнтів із захворюваннями ШКТ залежно від ІМТ.

У нашій роботі виявлено вірогідне зниження вмісту КЛВЖК і підвищення сумарного вмісту СЛВЖК і ДЛВЖК у сироватці крові пацієнтів із захворюваннями ШКТ порівняно з контролем. Встановлено тенденцію до зниження сироваткового вмісту КЛВЖК у 1,7 раза (р > 0,05) у ІІ групі пацієнтів порівняно з І групою. Отримані нами дані узгоджуються з результатами досліджень в осіб із надмірною вагою/ожирінням [18].

У роботах авторів показано, що рівні масляної і пропіонової кислот прогресивно зростали зі збільшенням маси тіла, КЛВЖК позитивно асоціювалися з поширеністю ожиріння в японській популяції [2]. Було показано, що пацієнти з нормальною вагою також мали нижчі рівні бутирату, а втручання для зниження ваги знижували сумарний рівень КЛЖК. Пацієнти з неалкогольним стеатогепатитом без ожиріння зі значним фіброзом мали підвищений рівень пропіонату порівняно з контрольною групою [19, 20]. СЛВЖК є не лише джерелом енергії, вони також регулюють метаболізм глюкози й ліпідів. Унікальний транспорт і швидкий метаболізм забезпечують додаткові клінічні переваги порівняно з іншими субстратами, такими як ДЛВЖК [13, 21]. У нашій роботі показано, що на тлі тенденції до зниження загального сироваткового вмісту ВЖК спостерігалося несуттєве зменшення сумарного вмісту НВЖК в обох групах пацієнтів (переважно за рахунок зменшення масляної кислоти), тоді як уміст МНВЖК і trans-ВЖК значно зростав, особливо в пацієнтів з підвищеним ІМТ.

Узагальнені результати дослідження вмісту ВЖК у крові пацієнтів із захворюваннями ШКТ подано схематично на рис. 2.

Підвищений вміст ВЖК опосередковує дисфункцію та втрату β-клітин. Однак не лише їх загальна висока концентрація має вирішальне значення для цих шкідливих ефектів, але й відношення НВЖК до ненасичених ВЖК. Відомо, що ненасичені ВЖК проявляють захисну дію проти токсичних ефектів НВЖК, у тому числі проти фізіологічно найпоширенішої насиченої пальмітинової кислоти. В експериментальному дослідженні на тваринах показано, що ненасичені ВЖК (олеїнова кислота) запобігають шкідливому утворенню перекису водню Н2О2 під час пероксисомального β-окиснення довголанцюгових НВЖК (пальмітинової кислоти) у клітинах, що продукують інсулін [22].

Механізм залучення ВЖК у запальний процес на клітинному рівні поданий схематично на рис. 3.

Так, прозапальні НВЖК здатні активувати Toll-подібний рецептор 4 (TLR4) для індукції нуклеарного фактора κB (NF-κB), NOD-подібного рецептора, що містить піриновий домен 3 (NLRP3), і про-IL-1β (pro-IL-1β), що призводить до секреції інтерлейкіну-1β і поляризації макрофагів типу М1. МНВЖК мають протизапальну дію: можуть пригнічувати активацію NF-κB і NLRP3 відповідно через пряме зв’язування з G-білок-зв’язаним рецептором 120 (GPR120) або рецептором, що активується проліфераторами пероксисом (PPAR), а також через фосфорилювання аденозинмонофосфат-активованої протеїнкінази (AMPK). Інгібуючи поляризацію макрофагів типу М1, МНВЖК потенціюють поляризацію макрофагів типу М2 [13].

ПНЖК або споживаються з їжею, або синтезуються шляхом ферментативної десатурації, елонгації та пероксисомального β-окиснення. Поживно важливі попередники α-ліноленової та лінолевої кислот піддаються десатурації Δ6D/Δ5D-десатуразою і подовженню карбонового скелета елонгазою 2/5. Ці ферменти індукуються інсуліном та інгібуються ПНЖК [23–25]. Trans-ВЖК — це ненасичені ВЖК, що містять принаймні один подвійний зв’язок у trans-конфігурації. Trans-жир є кінцевим продуктом процесу часткової гідрогенізації cis-ненасичених ВЖК. На сьогодні немає однозначної відповіді на питання про негативний або позитивний вплив trans-ВЖК на здоров’я людини, оскільки це залежить від їх джерела, типу та трансформації, якої вони зазнають в організмі. Вплив різних типів trans-жирів на здоров’я може бути не тільки різним, але й контрастним. Існують дані, що trans-ВЖК індукують апоптоз і запалення. Проте ізомери кон’югованої лінолевої кислоти (C18:2(cis-9), C18:2(trans-11)) тваринного походження мають протипухлинні властивості, зменшують запалення і знижують ризик серцево-судинних захворювань [25, 26]. Але у своєму огляді Benjamin та співавт. вказали на відсутність узгоджених результатів щодо безпеки та ефективності кон’югатів лінолевої кислоти при діабеті, окиснювальному стресі, резистентності до інсуліну, ушкодженні слизової оболонки кишечника тощо [27]. Проте інші дослідники стверджують, що вплив кон’югованих жирних кислот на здоров’я людини ще не повністю продемонстрований. Отже, клінічних доказів щодо впливу кон’югатів лінолевої кислоти на зменшення жиру в організмі недостатньо, оскільки це залежить від типу ізомеру та дози [26].

ПНЖК відіграють важливу роль у структурі клітинних мембран і фізіологічних процесах, включно з передачею сигналів, клітинним метаболізмом і гомеостазом тканин для боротьби з хворобами. ω-3 ПНЖК здатні впливати на запалення в жировій тканині на відміну від ω-6 ПНЖК, які проявляють прозапальні властивості. Як ω-3, так і ω-6 ПНЖК сприяють продукції ліпідних медіаторів, таких як ендоканабіноїди, які беруть участь у контролі споживання їжі та харчових розладів, запаленні, відповіді на стрес тощо [23]. ПНВЖК з дуже довгим карбоновим ланцюгом піддаються незначному β-окисненню, але підвищують загальний ступінь β-окиснення в стані спокою та зменшують масу жиру [25, 27]. У пацієнтів дослідних груп визначалася слідова кількість вмісту фракцій ПНВЖК. Доцільно продовжити дослідження спектра ВЖК у більшої кількості хворих з урахуванням складу тіла при патології шлунково-кишкового тракту.

З огляду на важливу роль ПНЖК у функціонуванні організму перспективою подальшої роботи буде визначити їх вміст та особливості в пацієнтів із захворюваннями ШКТ, а також попередньо отримані результати цієї роботи дозволяють зробити припущення, що вивчення особливостей метаболізму вільних жирних кислот становить науковий інтерес і потребує глибокого вивчення при проведенні подальших досліджень.

Висновки

Встановлено, що підвищений ІМТ прямо асоційований зі значним зростанням вмісту ВЖК у сироватці крові, а саме МНВЖК: пальмітолеїнової (r = 0,33; р = 0,045), гептадеценової (r = 0,35; р = 0,034) і trans-ВЖК — елаїдинової (r = 0,43; р = 0,009), лінолеаїдинової (r = 0,43; р = 0,007).

У сироватці крові пацієнтів як з надмірною масою тіла, так і з недостатньою вагою виявлено слідову кількість омега-3 та омега-6 жирних кислот (лінолева, γ-ліноленова та α-ліноленова кислоти).

Для пацієнтів зі зниженим ІМТ найбільш характерним було суттєве зниження вмісту коротколанцюгових ВЖК у сироватці крові (р = 0,001), що свідчить про зниження їх синтезу й порушення всмоктування в слизовій оболонці кишечника.

Отримані результати можуть бути використані при удосконаленні диференційованого лікування метаболічних порушень у пацієнтів з патологією шлунково-кишкового тракту.

Конфлікт інтересів. Автори заявляють про відсутність конфлікту інтересів і власної фінансової зацікавленості при підготовці даної статті.

Інформація про фінансування. Робота виконувалася в рамках науково-дослідної роботи «Вивчити нутритивний статус хворих на захворювання травної системи та розробити програму корекції виявлених порушень» (номер держреєстрації 0121U111550). Усі пацієнти підписали інформовану згоду на участь у цьому дослідженні.

Внесок авторів. Степанов Ю.М. — концепція дослідження; Мосійчук Л.М. — дизайн дослідження, оформлення статті; Кленіна І.А. — аналіз біохімічних досліджень; Карачинова В.А. — аналіз біохімічних досліджень; Шевцова О.М. — відбір хворих за результатами біоімпедансометрії; Петішко О.П. — статистична обробка матеріалу, редагування статті.

Отримано/Received 03.04.2023

Рецензовано/Revised 17.04.2023

Прийнято до друку/Accepted 22.04.2023

Список литературы

Roux-en-Y gastric bypass surgery alters serum metabolites and fatty acids in patients with morbid obesity / N.N. Wijayatunga et al. Diabetes/metabolism research and reviews. 2018. Vol. 34(8). P. e3045.
Changes in plasma free fatty acids in obese patients before and after bariatric surgery highlight alterations in lipid metabolism / S.J. Hierons et al. Sci Rep. 2022. № 12. P. 15337.
Changes in body mass index and incidence of diabetes: A longitudinal study of Alberta’s Tomorrow Project Cohort / M. Ye et al. Preventive medicine. 2018. Vol. 106. P. 157-163.
Free Fatty Acid Receptors as new potential therapeutic target in inflammatory bowel diseases / A. Bartoszek et al. Pharmacol Res. 2020. № 152. P. 104604.
Crohn’s disease recurrence updates: first surgery vs. surgical relapse patients display different profiles of ileal microbiota and systemic microbial-associated inflammatory factors / E. Russo et al. Front Immunol. 2022. № 13. P. 886468.
Regulation of Intestinal Inflammation by Dietary Fats / A.R. Basson et al. Front Immunol. 2020. № 11. P. 604989.
Wark G., Samocha-Bonet D., Ghaly S., Danta M. The Role of Diet in the Pathogenesis and Management of Inflammatory Bowel Disease: A Review. Nutrients. 2020. Vol. 13(1). P. 135.
Participation of Short-Chain Fatty Acids and Their Receptors in Gut Inflammation and Colon Cancer / M.D. Carretta et al. Front Physiol. 2021. № 12. P. 662739.
Regulatory role of short-chain fatty acids in inflammatory bowel di–sease / Z. Zhang et al. Cell Communication and Signaling. 2022. № 20. P. 64.
Cummins E.P., Crean D. Hypoxia and inflammatory bowel disease. Microbes Infect. 2017. Vol. 19(3). P. 210-221.
Schönfeld P., Wojtczak L. Short- and medium-chain fatty acids in energy metabolism: the cellular perspective. J Lipid Res. 2016. Vol. 57(6). P. 943-54.
Kimura I., Ichimura A., Ohue-Kitano R., Igarashi M. Free Fatty Acid Receptors in Health and Disease. Physiol Rev. 2020. Vol. 100(1). P. 171-210.
Ravaut G., Légiot A., Bergeron K.-F., Mounier C. Monounsaturated Fatty Acids in Obesity-Related Inflammation. Int J Mol Sci. 2021. Vol. 22(1). P. 330.
Role of free fatty acids in endothelial dysfunction / A. Ghosh et al. J Biomed Sci. 2017. Vol. 24(1). P. 50.
Free Fatty Acids’ Level and Nutrition in Critically Ill Patients and Association with Outcomes: A Prospective Sub-Study of PermiT Trial / Y.M. Arabi et al. Nutrients. 2019. Vol. 11(2). P. 384.
Спектр жирних кислот сироватки крові пацієнтів із хронічними дифузними захворюваннями печінки залежно від етіології та морфологічних особливостей / Ю. Степанов та ін. Гастро–ентерологія. 2018. Т. 52. № 3. С. 127-134.
Ichihara K., Fukubayashi Y. Preparation of fatty acid methyl esters for gas-liquid chromatography. J Lipid Res. 2010. Vol. 51(3). P. 635-640.
Circulating short-chain fatty acids in type 2 diabetic patients and overweight/obese individuals / D. Salamone et al. Acta diabetologica. 2022. Vol. 59(12). P. 1653-1656.
Ilyés T., Silaghi C.N., Crăciun A.M. Diet-Related Changes of Short-Chain Fatty Acids in Blood and Feces in Obesity and Metabolic Syndrome. Biology. 2022. Vol. 11(11). 1556.
Gut microbiota and short chain fatty acids: implications in glucose homeostasis / P. Portincasa et al. Int J Mol Sci. 2022. Vol. 23(3). P. 1105.
Huang L., Gao L., Chen C. Role of Medium-Chain Fatty Acids in Healthy Metabolism: A Clinical Perspective. TEM. 2021. Vol. 32(6). P. 351-366.
Antagonism Between Saturated and Unsaturated Fatty –Acids in ROS Mediated Lipotoxicity in Rat Insulin-Producing Cells / W. Gehrmann et al. Cell Physiol Biochem. 2015. Vol. 36(3). P. 852-65.
Videla L.A., Hernandez-Rodas M.C., Metherel A.H., Valenzuela R. Influence of the nutritional status and oxidative stress in the desaturation and elongation of n-3 and n-6 polyunsaturated fatty acids: Impact on non-alcoholic fatty liver disease. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids. 2022. Vol. 181. P. 102441.
D’Angelo S., Motti M.L., Meccariello R. ω-3 and ω-6 Polyunsaturated Fatty Acids, Obesity and Cancer. Nutrients. 2020. Vol. 12(9). P. 2751.
Relationship of the Reported Intakes of Fat and Fatty –Acids to Body Weight in US Adults / S.K. Raatz et al. Nutrients. 2017. Vol. 9(5). P. 438.
The Effect of Trans Fatty Acids on Human Health: Regulation and Consumption Patterns / D. Pipoyan et al. Foods. 2021. Vol. 10(10). P. 2452.
Pros and cons of CLA consumption: an insight from clinical evidences / S. Benjamin et al. Nutrition & Metabolism. 2015. № 12. P. 20.