Дефицит тиамина — потенциальная причина SIBO и других дисфункций кишечника?
Дефицит тиамина — следствие или причина SIBO?
В предыдущей статье я объяснил, как SIBO и дисбиоз кишечника могут повысить риск дефицита тиамина. Всасывание тиамина из кишечника может быть нарушено в случае мальабсорбции, которая является общей чертой SIBO. Состав микробиоты, обитающей в кишечнике, также имеет значение, поскольку некоторые бактерии могут быстро разрушать тиамин. Кроме того, сульфит (промежуточный продукт метаболизма сероводорода) разрушает тиамин, а повышенное содержание сульфида может увеличить потребность мозга в тиамине. Это означает, что люди, вырабатывающие больше сероводородного газа в кишечнике, могут быть более восприимчивы к дефициту тиамина.
Хотя эта область не привлекает особого внимания в кругах специалистов по здоровью кишечника, дефицит тиамина также можно считать основной причиной SIBO и других функциональных расстройств кишечника.
В прошлом я уже высказывал предположение, что дисбиотическая микрофлора кишечника может играть полезную роль для здоровья хозяина, и что стратегии уничтожения, вероятно, не являются наиболее подходящим решением для всех. В этой статье я объясню, как SIBO может быть симптомом основного системного биоэнергетического дефицита, который приводит к дисфункции вегетативной нервной системы и может быть вызван хроническим дефицитом тиамина.
Краткие выводы:
- Тиамин является ключевым компонентом в метаболизме глюкозы, как для производства энергии, так и в пентозофосфатном пути. Недостаток тиамина означает, что глюкоза не может метаболизироваться по окислительному пути и вместо этого ферментируется в лактат.
- Тиамин необходим для функционирования нервной системы — он облегчает нервную передачу и необходим для производства нейромедиаторов ГАМК, глутамата, аспартата и ацетилхолина.
- Дефицит тиамина может быть спровоцирован чрезмерным потреблением рафинированных углеводов и «пустых калорий».
- Подвижность кишечника, секреция желудочной кислоты и пищеварительных ферментов, а также регуляция кишечного барьера регулируются блуждающим нервом, который является компонентом вегетативной нервной системы.
- Нижние отделы мозга, отвечающие за координацию вегетативной нервной системы, очень чувствительны к дефициту тиамина.
- Дефицит тиамина может привести к дисфункции вегетативной нервной системы, аномальному тонусу блуждающего нерва и снижению синтеза ацетилхолина.
Вегетативная дисфункция может вызывать все симптомы, связанные с SIBO, и ее следует рассматривать в тех случаях, когда традиционные методы лечения неэффективны.
Важнейшие роли
Чтобы понять, как недостаток тиамина может быть связан с проблемами кишечника, мы должны сначала рассмотреть некоторые из основных биологических функций тиамина.
Тиамин является ключевым компонентом окислительного метаболизма глюкозы, находясь в начальной точке цикла ТСА в качестве кофактора для комплекса пируватдегидрогеназы (PDH). PDH отвечает за преобразование пирувата в ацетил-КоА. Ацетил-КоА впоследствии поступает в цикл ТСА для производства водородсодержащих молекул NADH и FADH2, которые направляются в электронно-транспортную цепь для синтеза АТФ.
Дефицит тиамина снижает активность пируватдегидрогеназы и перенаправляет глюкозу в неокислительный гликолитический метаболизм, что приводит к образованию высокого уровня лактата. По этой причине повышенный уровень пирувата и/или лактата в моче при анализе на органические кислоты может быть показателем недостатка тиамина.
Он служит кофактором для другого промежуточного компонента цикла ТСА, называемого комплексом альфа-кетоглутаратдегидрогеназы (KDH). Это означает, что тиамин также необходим для расщепления жирных кислот с целью получения энергии. Помимо энергетического обмена, двойное назначение KDH — синтез нейротрансмиттеров, таких как глутамат, ГАМК и аспартат.
Хотя гликолитический путь является основным путем окисления глюкозы, существует и другой альтернативный путь, который называется пентозофосфатный путь. Этот альтернативный путь может использоваться для образования предшественников для синтеза нуклеиновых кислот, а также для восстановления NADP+ до NADPH. NADPH — это различные молекулы, переносящие энергию, участвующие во множестве процессов.
Транскетолаза представляет собой тиаминзависимый фермент, который функционирует как «мост» между гликолитическим путем и пентозофосфатным путем, способствуя взаимному превращению промежуточных сахаров для производства АТФ или других анаболических реакций. Этот фермент обеспечивает гибкость клеточного метаболизма и способность адаптироваться к условиям окружающей среды в зависимости от индивидуальных потребностей клетки.
Клетки с высокой скоростью оборота, такие как клетки эпителиальной ткани кишечника, в значительной степени зависят от пентозофосфатного пути. Продукты этого пути пользуются большим спросом во время клеточной пролиферации, и ожидается, что эта потребность возрастет, чтобы облегчить восстановление после повреждения слизистой оболочки кишечника.
Жизненно важная роль тиамина в метаболизме глюкозы делает определенные части мозга уникально чувствительными к дефициту тиамина. Мозг использует большую часть общего запаса глюкозы в организме для удовлетворения своих метаболических потребностей, как в синтезе АТФ, так и в качестве субстрата для образования различных нейротрансмиттеров, включая ацетилхолин.
Тиамин необходим для глутаматдегидрогеназы, фермента, который расщепляет возбуждающий нейротрансмиттер глутамат. Было показано, что дефицит тиамина снижает синтез ацетилхолина в головном мозге и вызывает чрезмерное высвобождение глутамата, эффективно прокладывая путь к нейрональной эксайтотоксичности и дисфункции.
Тиамин также, по-видимому, необходим для активации других витаминов. Активация витамина В6 до пиридоксаль-5-фосфата достигается ферментом пиридоксалькиназой, и этот фермент может подавляться при дефиците тиамина. Низкие уровни активированного витамина В6 нарушают ферментативный распад триптофана в головном мозге и могут способствовать накоплению нейротоксичных соединений, таких как хиноллиновая кислота, что еще больше увеличивает нагрузку на мозг. Тиамин также, вероятно, участвует в нервной проводимости, хотя механизмы на данный момент недостаточно изучены.
Важнейшая роль, которую играет тиамин в головном мозге и нервной системе, означает, что недостаточное количество может иметь серьезные последствия практически для любой другой системы организма. Вегетативная нервная система — это ветвь центральной нервной системы, ответственная за поддержание гомеостатического контроля и координацию непроизвольных физиологических процессов, таких как частота сердечных сокращений, температура тела и пищеварение (среди многих других процессов). Благодаря изменению баланса между симпатической и парасимпатической активацией, эта система позволяет организму адаптироваться к различным раздражителям окружающей среды и эффективно поддерживать жизнь.
Центры управления вегетативной регуляцией расположены в нижних отделах головного мозга, стволе мозга и лимбической системе. Эти области особенно чувствительны к дефициту тиамина из-за высокого уровня потребления кислорода. Нарушение энергетического метаболизма в этих областях может привести к вегетативной дисфункции или «дисавтономии», характеризующейся преобладанием симпатической или парасимпатической нервной системы и нарушением гомеостатического контроля. Дефицит тиамина на ранних стадиях может вызывать дисвегетативные симптомы. Дизавтономии могут проявляться по-разному: от тахикардии в покое, сердечных аритмий, нарушения моторики кишечника, нерегулярного потоотделения, гастропареза и ортостатической гипотензии. Синдром постуральной ортостатической тахикардии, яркий пример дизавтономии, может быть вызван дефицитом тиамина.
Как дефицит тиамина может вызвать дисфункцию кишечника?
Желудочно-кишечный тракт обладает собственной индивидуальной энтеральной нервной системой (ЭНС), которую часто называют «вторым мозгом». ЭНС технически является третьей ветвью вегетативной системы, отвечающей за модуляцию активности кишечника и передачу информации в центральную нервную систему (ЦНС) и обратно. Двунаправленный поток информации между ЭНС и ЦНС происходит как по симпатическим, так и по парасимпатическим нервам.
Хотя ЭНС может выполнять свою работу несколько автономно, входные сигналы от ЦНС через вегетативные ветви служат для модуляции желудочно-кишечных функций. Как правило, симпатическая нервная стимуляция желудочно-кишечного тракта оказывает ингибирующее действие на пищеварительную активность, такую как секреция и моторика, тогда как парасимпатическая стимуляция стимулирует их. Парасимпатический вход в верхний отдел кишечника осуществляется преимущественно через блуждающий нерв, который играет центральную роль в поддержании здоровой пищеварительной способности.
Блуждающий нерв берет начало в дорсальном двигательном ядре продолговатого мозга, расположенном в стволе головного мозга, одном из отделов мозга, восприимчивых к дефициту тиамина. Неэффективный метаболизм в мозговом веществе из-за недостатка тиамина может привести к аномальной активности блуждающего нерва и вегетативной дисфункции, которые имеют многочисленные побочные эффекты на желудочно-кишечный тракт. Интересно, что снижение тонуса блуждающего нерва, отражающее вегетативную дисфункцию, было зарегистрировано как при воспалительных заболеваниях кишечника, так и при синдроме раздраженного кишечника, а стимуляция блуждающего нерва изучается как возможное лечение SIBO и других проблем, связанных с кишечником.
Теперь вспомните, что тиамин необходим для синтеза нейротрансмиттера ацетилхолина. И блуждающий нерв, и кишечные нейроны используют ацетилхолин для стимуляции кишечных сокращений гладкой мускулатуры, чтобы облегчить моторику. Это означает, что для здоровой перистальтики кишечника вегетативная нервная система и тонус блуждающего нерва должны быть в «хорошей форме». Примечательно, что одним из основных факторов, характеризующих SIBO, является аномальная или нарушенная перистальтика кишечника.
Вагусное и энтеральное высвобождение ацетилхолина также отвечает за секрецию пищеварительных ферментов, высвобождение печеночной желчи и секрецию уксусной кислоты в желудке. Для производства этих веществ организм должен иметь правильно работающую вегетативную нервную систему (которая зависит от достаточного поступления ацетилхолина/тиамина). Здесь важно отметить, что плохой отток желчи и низкая кислотность желудка считаются клиническими факторами риска развития SIBO.
Ферменты щеточной каймы необходимы для расщепления углеводов, а непереваренные углеводы в верхних отделах кишечника также считаются фактором риска развития СИБР. Дефицит тиамина снижает количество ферментов щеточной каймы в кишечнике, а также снижает массу кишечника. Дефицит тиамина также снижает активность ферментов в печени, почках и сердце.
Дырявый кишечник
Повышенная проницаемость кишечника, по-видимому, играет важную роль различных состояниях здоровья и может привести к пагубным последствиям, если присутствует в течение длительного периода времени. Следовательно, улучшение целостности кишечного эпителиального барьера должно быть одной из основных целей любого протокола «заживления кишечника». Тем не менее, просто добавление добавок для лечения кишечника, таких как L-глютамин, может не решить основную проблему.
На самом деле, дырявый кишечник даже не нужно исправлять. Проницаемость кишечника модулируется высшими центрами управления, и кишечник просто приспосабливается к сигналам, которые он получает из локальной и системной среды. Например, хроническая и острая иммунная активация действует как сигнал для того, чтобы кишечник стал негерметичным. Если не устранена первопричина, лежащая в основе иммунной активации, добавки, предназначенные для «исцеления кишечника», могут быть полезными только временно, если вообще будут полезны.
Ключевым регулятором кишечной проницаемости на самом деле является блуждающий нерв. Хотя механизмы не совсем понятны, блуждающий нерв служит для поддержания кишечного барьера за счет увеличения экспрессии белков плотного соединения окклюдина. Было даже показано, что стимуляция блуждающего нерва защищает кишечный барьер от проницаемости, индуцирующей ЛПС, а также предотвращает вызванную ожогами кишечную проницаемость.
По мнению авторов одной статьи:
Плохой тонус блуждающего нерва и аномальная активность блуждающего нерва присутствует при дисавтономии, кластер состояний может быть вызван системными биоэнергетическими дефицитами, которые не локализуются в кишечнике.
Кроме того, уменьшение периферического воспаления является задачей, также выполняемой вагусной передачей через «противовоспалительный холинергический путь». Это достигается за счет высвобождения ацетилхолина, который продолжает связываться с альфа-7-никотиновыми рецепторами резидентных иммунных клеток (макрофагов) в кишечнике. Эффект заключается в ингибировании высвобождения провоспалительных медиаторов, таких как TNFα.
Это важно, потому что воспаление в кишечнике может фактически вызвать дисбиотические изменения в кишечных бактериях. Было показано, что измененный иммунный гомеостаз в этих клетках вызывает «метаболическое перепрограммирование», приводя к сдвигам в метаболизме колоноцитов с получением аномальных количеств определенных метаболических побочных продуктов. К ним относятся повышенные концентрации молекулярного кислорода и нитратов, которые теоретически облегчают рост анаэробных бактерий в кишечнике.
Повышенная проницаемость кишечника и воспаление кишечника могут привести к системному воспалению, и поскольку блуждающий нерв участвует в контроле обоих этих процессов, поддержание здорового тонуса блуждающего нерва должно быть главным приоритетом. Центральную роль играет блуждающий нерв и, соответственно, вегетативная нервная система в целом, тем самым вовлекает дисфункцию вегетативной нервной системы в проявление проблем с кишечником. И поскольку вегетативная нервная система нуждается в тиамине, дефицит этого ключевого питательного вещества должен быть принят во внимание при приближении к SIBO и другим проблемам кишечника.
Соединение точек
Теперь читатель должен понять важность, которую вегетативный баланс имеет для поддержания правильной функции кишечника.
Вегетативная нервная система участвует в таких процессках, как:
- Секреция желудочной кислоты и ферментов поджелудочной железы
- Высвобождение желчи из печени
- Поддержание регулярной перистальтики кишечника (моторики)
- Снижение кишечной проницаемости (протекающая кишка)
- Уменьшение воспаления
Ключевая роль тиамина в энергетическом метаболизме областей мозга, ответственных за контроль вегетативного баланса, в сочетании с его ролью в синтезе ацетилхолина указывают на то, что дефицит может легко вызвать симптомы, которые мы связываем с SIBO.
Фактически, характерные особенности SIBO, такие как вздутие живота, газы, нечастые движения кишечника и боль в животе, также распространены при синдроме постуральной ортостатической тахикардии (POTS), ярком примере дисавтономии. Авторы одного исследования пришли к выводу, что
Другими словами, дисфункция вегетативной нервной системы может вызывать симптомы, которые практически идентичны SIBO. Поэтому тиамин имеет решающее значение для поддержания здоровья кишечника, и статус тиамина следует учитывать в каждом случае хронической дисфункции кишечника, которая не реагирует на другие методы лечения.
Переход от традиционных диет к обработанным пищевым продуктам привел к высокому потреблению «пустых калорий», характеризующихся избытком макроэлементов и дефицитом микроэлементов. Хроническое чрезмерное потребление сахаров и рафинированных углеводов эффективно прокладывает путь к дефициту тиамина, потому что метаболизм глюкозы «расходует» тиамин. Тиамин растворим в воде, что означает, что его необходимо постоянно пополнять, чтобы удовлетворить потребности повседневной метаболической деятельности.
Как правило, цельные продукты также обеспечивают достаточное количество тиамина. Однако после того, как пища / пищевой продукт был очищен или сильно обработан, содержание тиамина в нем значительно снижается. Хроническое потребление этих рафинированных продуктов постепенно истощает внутренние запасы тиамина, формируя почву для возникновения субклинических/хронических дефицитов.
Организм может попытаться адаптироваться к недостатку тиамина различными способами, которые включают в себя понижающие регуляцию транспортеров тиамина на клеточных мембранах, снижение производства тиаминозависимых ферментов и корректировку особенностей метаболизма неадаптивными способами в попытке поддерживать гомеостаз.
Ведущий мировой авторитет в этой области, доктор Деррик Лонсдейл, много писал о биохимии тиамина, физиологических особенностях дефицита и клиническом применении тиамина для различных состояний здоровья. Доктор Лонсдейл опубликовал книгу (2017) на эту тему, в соавторстве с доктором философии Чендлером Маррсом, под названием «Болезнь дефицита тиамина, дисавтономия и высококалорийное недоедание».
Хотя книга довольно сложна в некоторых разделах, я настоятельно рекомендую читателям приобрести и прочитать ее, если у вас есть интерес к метаболизму тиамина и клиническому использованию этого питательного вещества. Книга также включает в себя многочисленные тематические исследования, документирующие широкий спектр преимуществ, достигаемых с помощью добавок тиамина в высоких дозах.
Многолетняя работа доктора Лонсдейла в качестве врача и тестирование пациентов показали, что дефицит тиамина был чрезвычайно распространен — особенно в случаях вегетативности — и эти состояния могут быть значительно улучшены с помощью терапии тиамином. Тем не менее, тиамин часто требовался в очень высоких дозах и в течение длительных периодов времени в сочетании с другими конкретными питательными веществами, такими как магний и другие витамины группы В, чтобы иметь какой-либо длительный эффект. Доктор Лонсдейл постулирует, что долгосрочные состояния хронического дефицита способствуют подавленной экспрессии механизма, необходимого для обработки тиамина, и что для «запуска» производства новых ферментов и транспортных белков, участвующих в метаболизме тиамина, необходима устойчивая высокая доза. Такой подход имеет смысл, и, поскольку тиамин является водорастворимым, он чрезвычайно безопасен и представляет очень небольшой риск токсичности. По моему собственному клиническому опыту: я использовал тиамин у некоторых из моих клиентов с проблемами пищеварения, а некоторые обнаружили существенную пользу от добавок тиамина в высоких дозах.
Заключение
Общее лечение SIBO обычно фокусируется на модуляции микробиоты кишечника с помощью экзогенных средств, включающих использование антибиотиков, противомикробных препаратов и пре/пробиотиков. Проблема в том, что такой подход часто приводит к рецидиву симптомов после завершения лечения.
Информация, представленная здесь, предполагает, что SIBO и другие дисфункции кишечника могут быть одним из симптомов основной проблемы с системным метаболизмом, а не чем-то, что можно исправить, нацеливаясь на него напрямую.
Имея это в виду, я считаю, что сосредоточение внимания на системном улучшении энергетического обмена, особенно в высших центрах управления (вегетативной нервной системе), может оказаться более эффективной стратегией в устранении основной причины. Хотя эта статья сосредоточена на тиамине, метаболическая неэффективность может быть вызвана дефицитом любого из микроэлементов, который также может быть вызван или усугублен химической, металлической или экологической токсичностью различных видов.
Автор Эллиот Овертон
