Адрес: ул. Б. Очаковская 32 Москва Россия
Быстрый поиск

Влияние питания на иммунитет

Статьи по теме нутрициологии написанные участниками форума и размещённые в наших социальных сетях.
Аватара пользователя
Анастасия Явхута
Член ОО "НР"
Сообщения: 60
Зарегистрирован: 13 июл 2019, 13:23
Откуда: Набережные Челны
Благодарил (а): 7 раз
Поблагодарили: 24 раза

Влияние питания на иммунитет

Непрочитанное сообщение Анастасия Явхута »

Влияние питания на иммунитет
Питание и иммунитет постоянно находятся во взаимодействии и зависят друг от друга. Принятие пищи – это основной и наиболее частый случай, когда иммунная система контактирует с огромным количеством чужеродных белковых молекул. И. Мечников еще в своей работе по фагоцитозу писал, что даже на клеточном уровне прием пищи и пищеварение являются фундаментальными действиями, с помощью которых иммунные клетки выполняют свои задачи. Питательные вещества имеют не только биологическое, но и иммунологическое значение, потому что еда (белки) – это антигены. В среднем человек съедает 30 кг белков в год.
Клетки иммунной системы содержат множество рецепторов способных распознавать различные молекулы, которые содержатся в еде, различные вещества, которые содержатся в еде. Иммунная система распознает не только микробные мотивы или поврежденные клетки, в еде также содержатся различные вещества, которые напрямую могут взаимодействовать с рецепторами иммунной системы, только эти рецепторы немного отличаются от тех, которые взаимодействуют с частичками бактерий или вирусов (рис.1).
Изображение
Antibody-ru.svg.png
Паттерны в питании (общий статус, нутриентный статус, структура потребления пищи) влияют на функции иммунной системы (уровни физических барьеров, микробиом, врожденная и адаптивная иммунные системы). Иммунная система дает обратную реакцию на метаболизм, потребности в питании, физиологический ответ на еду – и мы снова возвращаемся к питанию и его паттерну.
Связь питания и заболеваний.
Как уже упоминалось выше, паттерн питания играет большую роль в работе иммунитета. Но иммунитет это довольно обширное понятие, поэтому для детального рассмотрения действий иммунной системы, возьмем кишечник, работу его слизистой.
На картинке ниже (рис.2) представлены 2 паттерна питания: слева, зеленым средиземноморский тип (паттерн) питания; справа, красным, западный тип питания.
tempFileForShare_20230403-153229.jpg
Средиземноморский тип питания подразумевает под собой большое количество фитохимических соединений, омега-3 жирных кислот, продуктов с высоким содержанием клетчатки, пребиотиков и крахмалов. Все это является субстратом для продукции короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК). Пищевые волокна и КЦЖК стимулируют выработку и секрецию слизи, поддерживают её баланс. Кроме того, пищевые волокна могут также механически стимулировать кишечный эпителий к секреции слизи. Таким образом, из-за достаточного количества слизи, повышается количество антимикробных пептидов, соответственно иммунный ответ на различные антигены регулируемый. Целостность функционального барьера кишечника не нарушается, соединения между энтероцитами остаются крепкими, кислорода в просвете кишечника нет, что дает возможность КЦЖК жить и активно работать.
Длительное отсутствие пищевых волокон, большое количество белка, насыщенных жиров, добавленных сахаров при западном типе питания ведет к повреждению слизистого барьера кишечника. Это связано с повышенным обилием бактерий, разлагающих муцин, таких как Akkermansia muciniphila. Кроме того, когда питание лишено пищевых волокон, некоторые кишечные бактерии переключают свой метаболизм на использование гликанов муцина, индуцируя экспрессию генов ферментов, разрушающих муцин. В соответствии с этим, западный тип питания снижает скорость роста слизи и ее секреции, делая проницаемой, и, таким образом, может повышать восприимчивость к инфекциям. Поскольку бактерии, производящие КЦЖК, очень чувствительны к кислороду, их количество снижается при наличии кислорода в просвете кишки, что снижает количество продукции КЦЖК. Эта петля прямой связи приводит к увеличению уровня кислорода в просвете, что позволяет протеобактериям, таким Escherichia coli и S. Enteric serovar Typhimurium цвести. Этот механизм объясняет развитие многих неинфекционных заболеваний (ВЗК, аллергия, рак, диабет, сердечно-сосудистые заболевания), связанных с диетой с низким содержанием клетчатки, и механистическое понимание того, почему снижение микробного разнообразия наблюдается у людей на диете с низким содержанием клетчатки.
Как связаны пищевые волокна и КЦЖК?
КЦЖК играют большую роль в становлении иммунной толерантности. Всего разделяют 3 типа КЦЖК:
• Бутират
• Ацетат
• Пропионат
Все КЦЖК производят разные группы бактерий. Представители группы бактерий Bacteroidetes в основном производят ацетат и пропионат, тогда как Firmicutes в основном производят бутират в кишечнике человека. Образование бутирата и пропионата в кишечнике происходит в основном в результате метаболизма углеводов при гликолизе, но также может происходить в результате метаболизма органических кислот и аминокислот. Кроме того, ацетат является наиболее распространенной КЦЖК в кишечнике, образующейся из ацетил-КоА, полученного в результате гликолиза, и также может быть преобразован в бутират с помощью фермента бутирил-КоА: ацетил-КоА-трансферазы. Основные бактерии, продуцирующие бутират в кишечнике человека, принадлежат к типу Firmicutes, в частности, Faecalibacterium prausnitzii и Clostridium leptum из семейства Ruminococcaceae , а также Eubacterium rectale и Roseburia spp. семейства Lachnospiraceae. Кроме того, бактерии, утилизирующие сахар и/или лактат, производят бутират из лактата и ацетата, такие как Eubacterium hallii и Anaerostipes spp. Тем не менее, список бактерий, продуцирующих бутират, может быть намного длиннее, поскольку представители Actinobacteria, Bacteroidetes, Fusobacteria, Proteobacteria, Spirochaetes и Thermotogae являются потенциальными производителями бутирата в соответствии с экспрессируемыми ими генами, включая те, которые кодируют ферменты, синтезирующие бутират, такие как бутирил-КоА-дегидрогеназа, бутирил-КоА-трансфераза и/или бутираткиназа. Более того, помимо бутирата, производство других КЦЖК опосредовано бактериями, такими как виды Bifidobacterium (принадлежащие к типу Actinobacteria), которые производят ацетат и лактат во время ферментации углеводов.
Способность производить разные КЦЖК у каждого человека индивидуальна, как и в целом, наличие различных типов бактерий, которые эти КЦЖК и производят. Но в среднем соотношение КЦЖК в кишечнике представляется таким ацетат (60%) : пропионат (20%) : бутират (20%).
Схема производства КЦЖК бактериями (рис.3):
Screenshot_20230403_145012_Chrome.jpg
Еда, а именно цельные зерна, фрукты, орехи, овощи, молоко, грибы, ферментированные продукты, помогают формировать КЦЖК, потому что в них содержатся пищевые волокна (инулин, арабиноксиланы, бэтта-глюканы, пектин, олигосахариды, резистентный крахмал). Они извлекаются и перерабатываются нашими бактериями, различными их типами (например, Lachnospiraceae, ruminococcaceae). Далее идет расщепление углеводными активными энзимами (ферментами). Когда пищевые волокна переработаны, образуются различные КЦЖК (SCFA) через различные биохимические пути (SCFA production by succinate acrylate propanediol pathways). Ацетат, Пропионат, Бутират – это конечные продукты ферментации углеводов в анаэробных условиях в толстой кишке. Они оказывают местный эффект, и дальше уже через кровь оказывается системный эффект на весь организм.
Работа КЦЖК непосредственно в иммунной системе.
На эпителии кишечника и на иммунных клетках есть специальные сенсоры, которые принимают сигналы от КЦЖК. Сами КЦЖК, в частности бутират – это огромная энергетическая подпитка для эпителиальных клеток у энтероцитов, они регулируют сигнальные пути, рост и дифференцировку клеток. Например, если какая-то пробоина в кишечнике, чтобы ее залатать нужно чтобы энтероциты поделились, им нужно дать импульс, вот как раз этим, осуществлением контроля за делением клеток, дифференцировкой этих клеток занимается именно бутират.
Схема влияния работы КЦЖК на работу иммунных клеток (рис.4):
Screenshot_20230403_145052_Chrome.jpg
А.
Интерлейкин 2 (ILC2) гасит аллергические и астматические реакции, наши КЦЖК будут ингибировать эти клетки на предмет аллергических реакций. Вместе с тем при внедрении гельминтов, КЦЖК будут способствовать развитию иммунного ответа на паразитические инфекции. HDAAC – фермент, который действует как заглушка, соответственно, если он есть, белки в этой ДНК больше производиться не могут. КЦЖК будут ингибировать эти ферменты, то есть подавлять экспрессию ДНК и генов в активном состоянии, т.е ДНК открыта без этого фермента, чтобы производить определенные белки. И КЦЖК таким образом регулируют все процессы, через сенсоры, меняя экспрессию определенного гена в клетке.
Также КЦЖК будут стимулировать антибактериальный и антигрибковый иммунитет. Все КЦЖК гасят аллергический иммунный ответ IgE, ингибирубт синтез врожденных лимфотических клеток 2го типа, которые также провоцируют аллергические реакции. Они увеличивают популяцию ILC3 (врожденная лимфоидная клетка 3 типа), которые секретируют IL17 (из иммунитета слизистых). IL17 является самым главным провоспалительным цитокином, интерлейкином в слизистой кишечника, и вообще в принципе в слизистой дыхательных путей или половых. Именно он обеспечивает защиту от патогенов и участвует в создании равновесия толерантности между флорой и bммунной системой. Именно благодаря IL17 формируются IgA и гуморальный ответ в слизистой кишки в том числе.
В.
Здесь также показана работа КЦЖК, которые непосредственно влияют на работу иммунных клеток, отвечающих за гомеостаз иммунитета, чтобы нивелировать или сократить аутоиммунные реакции иммунитета.
Все клетки имеют сенсоры для КЦЖК и, в зависимости от окружающей обстановки, они будут стимулировать эффекторные Т-лимфоциты, либо будут стимулировать Т-регуляторные клетки. В кишечнике в норме работает TGFb-регуляторный цитокин, который тормозит все воспаления.
Работа КЦЖК и иммунных клеток в слизистой кишечника.
fimmu-10-00277-g0002.jpg
Слева на (рис.5) изображена здоровая слизистая:

1) бактериальная ферментация пищевых волокон бактериями, продуцирующими КЦЖК (например, F. Prausnitzii), увеличивает содержание (2) бутирата (зеленый), пропионата (синий) и ацетата (фиолетовый) в просвете за счет потребления пищевых волокон (1).
2) Бутират индуцирует (4) экспрессию провоспалительных медиаторов (например, TNF-α, IL-6, IL-12 и iNOS), и увеличивает экспрессию противовоспалительных медиаторов(например, IL-10).
3) В колоноцитах (5) бутират β-окисляется до ацетил-КоА и представляет собой основной источник энергии, вступая в цикл ТСА.
4) Альтернативно, бутират инициирует активацию (или репрессию) сигнального пути, увеличивая эпителиальную барьерную функцию, продуцирует антимикробные пептиды (АМП), и уменьшает воспаление.

Справа (рис.5) изображена воспаленная слизистая:
1) При воспалении слизистой оболочки при ВЗК (1) сниженная ферментация пищевых волокон низкими уровнями бактерий, продуцирующих КЦЖК (например,F. prausnitzii ) (2), поэтому снижается содержание КЦЖК в просвете (3).
2) В воспалительных макрофагах (4) из-за низкого количества КЦЖК, активация и ингибирование -HDAC подавляются, таким образом, происходит неконтролируемая экспрессия провоспалительных медиаторов (например, TNF-α, IL-6, IL-12 и iNOS) и уменьшение противовоспалительных медиаторов (например, IL-10)
3) В воспаленных колоноцитах (5) поглощение и окисление бутирата снижены, а транспортеры также подавлены. Это способствует снижению целостности эпителиального барьера, продукции АМП, пролиферации клеток и усилению воспаления.
Недоедание. Чем опасно для иммунной системы?
Недоедание – дисбаланс между поставками питательных веществ, энергии и потребностью организма в них, для обеспечения роста и поддерживания специфических функций.
Мы всегда говорим о последствиях недоедания пищевых волокон для микробиота, но упускаем роль ограниченного поступления белка в организм. Если вернуться в начало статьи, вспоминаем, что вся еда – это в первую очередь контакт с чужеродными белками, а значит стимуляция иммунной системы. Но что происходит с иммунной системой, когда недостаточно поступает еды:
• Уменьшается количество тимоцитов в тимусе, то есть будет меньше вырабатываться Т-лимфоцитов.
• Меняются в целом пропорции клеток, которые участвуют в борьбе с инфекциями. Одного типа становится больше, чем другого и нет слаженной работы команды.
• Повышается синтез IgA (при квашиокоре/кахексии) в организме, но в кишечнике его синтез снижается, как раз там где его синтез необходим для обеспечения толерантности.
• Меняется микробиот (снижается количество актинобактерий)
• Клетки размножаются/делятся очень медленно.
• Кишечные ворсинки теряют свой типичный складчатый вид, соответственно снижаются все эффективность работы лимфоидной системы (пейеровы бляшки), снижается общее количество иммунных клеток и рецепторов в кишечнике, соответственно повышается предрасположенность к инфекциям.
Таким образом, мы снова возвращаемся к тому, что полноценный разнообразный рацион, умеренное потребление жиров, белков и добавленного сахара обеспечивают слаженную работу нашей иммунной системы. Никакие голодания, детоксы не дают в дальнейшей перспективе такого преимущества как разнообразное питание, богатое пищевыми волокнами, омега-3 жирными кислотами и полифенолами.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
• EAACI position paper on diet diversity in pregnancy, infancy and childhood: Novel concepts and implications for studies in allergy and asthma Carina Venter,Matthew Greenhawt,Rosan W. Meyer,Carlo Agostoni,Imke Reese,George du Toit,Mary Feeney,Kate Maslin,Bright I. Nwaru,Caroline Roduit,Eva Untersmayr,Berber Vlieg-Boerstra,Isabella Pali-Schöll,Graham C. Roberts,Peter Smith,Cezmi A. ………Harald Renz,Milena Sokolowska,Catherine Stanton,Liam O'Mahony
• Schulze MB, Martínez-González MA, Fung TT, Lichtenstein AH, Forouhi NG. Food based dietary patterns and chronic disease prevention. BMJ. 2018;361:k2396. Published 2018 Jun 13. doi:10.1136/bmj.k2396
• Parada Venegas D, De la Fuente MK, Landskron G, et al. Short Chain Fatty Acids (SCFAs)-Mediated Gut Epithelial and Immune Regulation and Its Relevance for Inflammatory Bowel Diseases [published correction appears in Front Immunol. 2019 Jun 28;10:1486]. Front Immunol. 2019;10:277. Published 2019 Mar 11. doi:10.3389/fimmu.2019.00277
• Kassem Makki, Edward C. Deehan, Jens Walter, Fredrik Bäckhed. The Impact of Dietary Fiber on Gut Microbiota in Host Health and Disease doi:https://doi.org/10.1016/j.chom.2018.05.012
• Masaru Tanaka, Jiro Nakayama, Development of the gut microbiota in infancy and its impact on health in later life. https://doi.org/10.1016/j.alit.2017.07.010
Нутрициолог🫒 специалист по коррекции веса и психологии пищевого поведения 🫒 эксперт в СМИ🫒спикер круглых столов🫒автор успешных проектов по похудению🫒ведущая ТВ передачи о том как вкусно и полезно готовить.
Donat
  • Похожие темы
    Ответы
    Просмотры
    Последнее сообщение

Вернуться в «Наши публикации»

Всего 0 посетителей :: 0 зарегистрированных, 0 скрытых и 0 гостей

Больше всего посетителей (147) здесь было 01 дек 2019, 18:14

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 0 гостей


Легенда: Члены ОО "НР"