Tutkimustulos Ghentin yliopistosta: Resiinihapot suojelevat suoliepiteelin kollageenia tulehduksen aiheuttamalta hajoamiselta

Ainutlaatuinen vaikutus

Artikkeli Veterinary Research -lehdessä
Kuva 1. Veterinary Research -tiedelehdessä julkaistun artikkelin otsikko ja tekijät

Belgialaisen Ghentin yliopiston Eläinlääketieteellisessä tiedekunnassa tehtiin vuonna 2018 ainutlaatuinen havainto koskien havupuiden pihkan resiinihappojen vaikutusta broilerkanan suoleen. Siellä osoitettiin, että broilerin rehuun lisätyt resiinihapot vähentävät kollageenin hajottamiseen erikoistuneiden entsyymien, matriksimetalloproteinaasien (MMP) aktiivisuutta linnun ohutsuolen seinämässä.

Tätä Hankkijan ja Business Finlandin (entinen TEKES) rahoittamaa, edelleen käynnissä olevaa tutkimusprojektia johtavat kotieläinten suolistoterveyden asiantuntijoina arvostetut professorit Filip van Immerseel ja Richard Ducatelle. Tutkittu resiinihapposeos oli sama, jota myös Hankkijan pihkapohjainen rehuaine Progres® sisältää. Tutkimuksen tulokset on nyt julkaistu vertaisarvioidussa Veterinary Research -tiedelehdessä (Kuva 1).

Kollageeni suolen limakalvon tukirakenteena

Kollageeni on yksi selkärankaisten eläinten yleisimmistä valkuaisaineista. Se on suuri, säiemäinen molekyyli, joka muodostaa merkittävän osan sidekudoksesta ja kudosten solunulkoisesta tukirakenteesta. Kollageenia on esimerkiksi ihossa, rustoissa, luissa, lihaksissa ja myös suolikudoksessa. Kollageenilla on merkittävä tehtävä kudosten lujuudelle sekä niiden kolmiulotteisen rakenteen ja normaalien toimintojen säilymiselle. Kollageenin vaikutuksen voi jokainen havaita tarkastelemalla eri-ikäisten ihmisten ihoa. Nuorella iho on sileä ja kimmoisa vahvan kollageenikerroksen ansioista. Ikääntymisen myötä kollageenikerros ohenee, jolloin iho ohenee, haurastuu ja rypistyy.

Broilerin ohutsuolen nukkalisäke
Kuva 2. Broilerin ohutsuolen nukkalisäkkeen poikkileikkaus, jossa kollageeni on värjätty punaiseksi ja muut solut ruskeiksi.

Kollageenia on useita eri tyyppejä. Kollageenityypit I ja IV ovat erityisen tärkeitä suolen eheydelle. Suolen limakalvon sisin, ravintoa imevä solukerros on kiinnittynyt tyvikalvoon, joka muodostuu paljolti tyypin IV kollageenista. Tyypin I kollageenia on tämän tyvikalvon alle jäävässä sidekudoksessa, jossa sijaitsevat muun muassa verisuonet ja monet puolustusjärjestelmän solut. Nämä suolen limakalvon rakenteet on esitetty kuvassa 2.

Tulehdus rikkoo suoliepiteeliä

Taudinaiheuttajabakteerit, virukset, loiset, homemyrkyt, lämpöstressi ja monet muut tekijät horjuttavat suolen pinnan herkkää tasapainoa. Suolikudos vastaa liialliseen haasteeseen tulehduksella, joka puolestaan lisää kollageenia hajottavien MMP-entsyymien aktiivisuutta. Kollageenin hajotuksen kiihtyminen vahingoittaa limakalvon pinnan eheyttä, jolloin sen ravintoaineita imeyttävä pinta-ala pienenee ja läpäisyeste haitallisille aineille heikkenee (Kuva 3).

Piirros suoliepiteelin tulehduksen aiheuttajista
Kuva 3. Taudinaiheuttajabakteerit, myrkyt ja muut suoliepiteeliä vahingoittavat yhdisteet aiheuttavat limakalvolla tulehdusvasteen, joka lisää kollageenia hajottavien MMP-entsyymien aktiivisuutta ja kollageenin hajoamista sekä vahingoittaa limakalvon eheyttä.

Resiinihapot vähentävät tulehdukseen liittyvää kollageenin hajotusta

Ghentin yliopiston suorittamassa tutkimuksessa broilereiden rehuun lisätty resiinihapposeos vähensi merkitsevästi kollageenia hajottavien MMP-entsyymien aktiivisuutta. Resiinihapot hillitsivät sekä tyypin I että tyypin IV kollageenin hajoamista. Vaikutus oli suurin aivan ohutsuolen loppuosassa, ileumissa, josta käytetään myös suomenkielistä nimitystä sykkyräsuoli.

Tutkijat osoittivat, että resiinihapot vähensivät erityisesti MMP-7:n aktiivisuutta. Tämä kyseinen MMP-alatyyppi esiintyy erityisesti vahingoittuneessa, tulehtuneessa suolikudoksessa, eikä sillä ilmeisesti ole roolia suolen limakalvon normaalissa uusiutumisessa. Resiinihapot siis vähensivät nimenomaan tulehdusperäistä kollageenin hajotusta suolessa.

On merkillepantavaa, että tutkimuksessa käytetyt broilerkanat olivat oireettomia, normaalisti kasvavia 22 päivän ikäisiä yksilöitä. Suolen limakalvoon päivittäin kohdistuvat lievät stressitekijät aiheuttavat matala-asteista tulehdusta, joka voi aiheuttaa pientä vahinkoa suolen pintaan myös terveen oloisilla eläimillä. Suolen pinnan suojelemisella haasteita vastaan voi siis olla merkitystä, vaikka eläin ei olisikaan vielä varsinaisesti sairastunut.

Johtopäätökset

Tutkimus osoitti, että kun broilerkanojen rehuun lisätään männyn ja kuusen resiinihappoja, tulehdukseen liittyvä kollageenin hajotus niiden ohutsuolessa vähenee merkitsevästi. Vastaavan kaltaista havaintoa ei ole aiemmin tehty millään rehuun lisättävällä luonnollisella aineella. Jatkotutkimuksissa selvitetään tarkemmin resiinihappojen aiheuttamia solutason tapahtumia, ja tutkitaan resiinihappojen vaikutusta kotieläinten tuotantotulokseen.

Viite tutkimusartikkeliin

Aguirre M, Vuorenmaa J, Valkonen E, Kettunen H, Callens C, Haesebrouck F, Ducatelle R, Van Immerseel F, Goossens E (2019) In‑feed resin acids reduce matrix metalloproteinase activity in the ileal mucosa of healthy broilers without inducing major effects on the gut microbiota. Veterinary Research 50:15.