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Linking the IL-17A immune response with NMR-based faecal metabolic profile in IBD patients treated with Mastiha - 16/04/21

Doi : 10.1016/j.biopha.2021.111535 
Charalampia Amerikanou a, Eirini Dimitropoulou a, Aristea Gioxari a, Efstathia Papada a, Anthi Tanaini a, Charalambos Fotakis b, Panagiotis Zoumpoulakis b, c, , Andriana C. Kaliora a,
a Department of Nutrition and Dietetics, School of Health Science and Education, Harokopio University, Athens, Greece 
b Institute of Chemical Biology, National Hellenic Research Foundation, Athens, Greece 
c Department of Food Science and Technology, University of West Attica, Athens, Greece 

Correspondence to: Department of Food Science and Technology, University of West Attica, Agiou Spyridonos, 12243 Egaleo, Greece.Department of Food Science and Technology, University of West AtticaAgiou SpyridonosEgaleo12243Greece⁎⁎Correspondence to: 70 El. Venizelou Ave, 17671 Athens, Greece.70 El. Venizelou AveAthens17671

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Abstract

Dysregulation of intestinal immune response plays a critical role in the pathogenesis of Inflammatory Bowel Disease (IBD). Mastiha’s anti-inflammatory properties are well established. Our aim was to investigate Mastiha’s regulatory effect on IL-17A serum levels in IBD patients. Alterations of the faecal metabolome as a functional readout of microbial activity were explored. A randomized, double-blind, placebo-controlled, parallel-group design was applied for a total of 3 months in active and 6 months in inactive IBD patients. Serum IL-17A increased significantly in Mastiha group (p = 0.006), and the mean change differed significantly between Mastiha and placebo (p = 0.003) even after adjusting for age, sex and BMI (p = 0.001) in inactive patients. In inactive UC patients IL-17A decreased significantly only in placebo (p = 0.033). No significant differences were detected in active disease. Faecal metabolomics indicated that intervention with Mastiha influenced considerably the metabolic profile of IBD patients in remission exhibiting, in between others, increased levels of glycine and tryptophan. Glycine has been proposed to have a therapeutic effect against IBD, while tryptophan derivatives are involved in immunoregalutory mechanisms, such as the Th17 cells differentiation. Thus, it is quite possible that the immunoregulatory role of Mastiha in quiescent IBD involves the regulation of Th17 cells function and differentiation.

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Graphical Abstract




ga1

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Highlights

Mastiha increases IL-17A serum levels in IBD patients in remission.
Mastiha alters the stool metabolic profile of IBD patients in remission.
Mastiha increases levels of Gly, Ala, Try, Phe and Tyr in stools of IBD patients.

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Abbreviations : AhR, BCAAs, CD, CRP, HBI, HMDB, IBD, IBDQ, IL, ITT, NMR, OPLS DA, PCA, PMS, SCFAs, Th, TSP, UC

Keywords : Mastiha, Inflammatory bowel diseases, Faecal metabolomics, Interleukin-17A


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