Kluczowe wnioski:

  • Polisacharydy z Achyranthes bidentata (ABPs) nie ulegają rozkładowi w przewodzie pokarmowym i są metabolizowane przez bakterie jelitowe.
  • ABPs zwiększają liczebność bakterii produkujących krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFAs) i ograniczają bakterie prozapalne.
  • W modelu mysim z reumatoidalnym zapaleniem stawów polisacharydy zmniejszyły wskaźniki zapalenia stawów i poprawiły strukturę kości.
  • ABPs wzmacniają barierę jelitową, modyfikują metabolizm tryptofanu i kwasu arachidonowego oraz obniżają stężenie cytokin prozapalnych we krwi.

Wprowadzenie do mechanizmu działania

Reumatoidalne zapalenie stawów (RZS) to przewlekła choroba autoimmunologiczna, w której układ odpornościowy atakuje własne stawy. Coraz więcej badań wskazuje, że stan mikrobioty jelitowej może wpływać na rozwój i przebieg zapalenia stawów. Polisacharydy pozyskiwane z korzenia Achyranthes bidentata (ABPs) wykazują potencjał terapeutyczny, ponieważ oddziałują na oś jelito–staw poprzez zmianę składu bakterii jelitowych oraz ich metabolitów.

Zachowanie polisacharydów w przewodzie pokarmowym

W warunkach laboratoryjnych symulujących trawienie polisacharydy ABPs okazały się odporne na enzymy trawienne. Ich masa cząsteczkowa zmniejszyła się nieznacznie – z 2026 Da do 1989 Da. Oznacza to, że większość cząsteczek dociera do jelita grubego w formie niezmienionej i może być wykorzystana przez bakterie jelitowe.

Przebudowa mikrobioty i produkcja krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych

Podczas fermentacji in vitro z udziałem mikrobioty pochodzącej od pacjentów z RZS polisacharydy ABPs korzystnie zmieniły skład bakterii. Zwiększyła się liczebność Bacteroides – bakterii wytwarzających krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFAs) – a zmniejszyła się obecność prozapalnego Fusobacterium. W efekcie całkowite stężenie SCFAs wzrosło z 120 mmol/L do 151 mmol/L.

Wyniki badań na modelu zwierzęcym

W mysim modelu zapalenia stawów wywołanego kolagenem (CIA) podawanie ABPs zmniejszyło wskaźniki zapalenia stawów oraz poprawiło objętość beleczek kostnych. Dodatkowo przywrócony został prawidłowy stosunek RANKL/OPG – białek regulujących proces niszczenia kości. Dzięki temu zahamowano nadmierną resorpcję tkanki kostnej w stawach.

Sprawdź również:  Dynamiczne zmiany mikrobiomu w ciąży a rola w porodzie przedwczesnym

Wzmocnienie bariery jelitowej i zmiana metabolizmu

ABPs zwiększyły ekspresję białek odpowiedzialnych za szczelność nabłonka jelitowego – Zonula Occludens-1 i okludyny – średnio 2,8-krotnie. Jednocześnie aktywowały szlak kynureninowy metabolizmu tryptofanu oraz szlak 12/15-HETE metabolizmu kwasu arachidonowego. Te zmiany metaboliczne przyczyniły się do obniżenia ogólnoustrojowego stanu zapalnego.

Obniżenie poziomu cytokin prozapalnych

  • Stężenie czynnika martwicy nowotworów alfa (TNF-α) zmniejszyło się o 37,1 %.
  • Poziom interleukiny-6 (IL-6) spadł o 42,3 %.
  • Zmniejszenie cytokin nastąpiło w wyniku interakcji między mikrobiotą, SCFAs i metabolitami.

Podsumowanie znaczenia terapeutycznego

Polisacharydy z Achyranthes bidentata działają wielotorowo: przebudowują mikrobiotę jelitową, zwiększają produkcję SCFAs, wzmacniają barierę jelitową oraz modulują szlaki metaboliczne odpowiedzialne za stan zapalny. Dzięki temu poprawiają zarówno objawy stawowe, jak i ogólnoustrojowe wskaźniki zapalenia w reumatoidalnym zapaleniu stawów. Odkrycia te otwierają perspektywę wykorzystania naturalnych polisacharydów roślinnych w terapii ukierunkowanej na oś jelito–staw.

Źródło: Oryginalny artykuł