Nutriční imunologie

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Nutriční imunologie je obor imunologie zabývající se studiem vlivu stravy a výživy na imunitní systém a jeho funkce. Tento obor se také zabývá studováním možných vlivů a efektů v prevenci a rozvoji chorob, jako jsou např. autoimunitní onemocnění, alergie, rakovina (tzv. civilizační choroby) a infekční onemocnění [1]. Další témata související jsou např.: malnutrice, malabsorpce a nutriční metabolické poruchy.[2][3]

Vliv stravy na onemocnění[editovat | editovat zdroj]

Autoimunitní onemocnění[editovat | editovat zdroj]

Přesné příčiny vzniku a progrese autoimunitních onemocnění nejsou stále objasněné, ačkoliv je zřejmé, že se jedná o souhru a vliv mnoha faktorů. V posledních letech došlo k velkému zvýšení prevalence autoimunitních chorob v populaci, především v „západní civilizaci“.[4] Důvodem je s velkou pravděpodobností „západní“ životní styl a strava. Dieta západního světa je složena z potravin s vysokým obsahem nezdravých tuků, cukrů, minimem vlákniny, nadměrným příjmem soli a konzumováním vysoce zpracovaných potravin. Tyto potraviny mají především prozánětlivé účinky a sice mohou např. polarizovat imunitní odpověď do Th1- či Th17-odpovědi, zvyšovat produkci prozánětlivých mediátorů a tím zvyšovat celkový chronický zánět v těle, ovlivňovat migraci monocytů a neutrofilů z kostní dřeně a jejich vlastnosti.[5][6]

Vliv stravy je studován především s těmito autoimunitními chorobami:[7][8][9]

Alergie[editovat | editovat zdroj]

Počet jedinců s různými potravinovými alergiemi v uplynulých letech stoupá. Opět existuje mnoho důvodů a teorií, proč prevalence alergií v populaci roste, jednou z nich je tzv. hygienická hypotéza. Správná výživa a strava, především v raném věku života, může pomoci jako prevence proti vzniku potravinových alergií. Kojení a složení mateřského mléka představuje nejefektivnější způsob, jak předcházet vzniku případných alergií. Složky mateřské mléka podílející se na imunitním systému dítěte jsou např.: oligosacharidy, sekreční IgA, vitaminy, antioxidanty a přenesené složky mikrobioty od matky. [10]

Rakovina[editovat | editovat zdroj]

Rakovina je multifaktoriální onemocnění, u kterého má strava také nepřímý vliv na vznik a progresi. S rozvojem rakoviny souvisí cela řada vnějších faktorů, především celkový nezdravý životní styl: kouření cigaret, pití alkoholu a konzumace potravin s prozánětlivými účinky tedy „fast-foodová“ strava.[11]

Nutrienty s pozitivním efektem na imunitní systém[editovat | editovat zdroj]

Polyfenoly[editovat | editovat zdroj]

Polyfenoly jsou organické látky, které se přirozeně vyskytují v rostlinách. Jsou to antioxidanty s protizánětlivými účinky. Byl sledovány modulační účinky kurkuminu, především via regulaci a inhibici transkripčních faktorů: nukleární faktor NF-kB a aktivační protein 1 (AP-1). [12] Další polyfenol, resveratrol, také příznivě moduluje a ovlivňuje imunitní odpověď. [13]

Omega-3 mastné kyseliny[editovat | editovat zdroj]

Kyselina eikosapentaenová (EPA) a kyselina dokosahexaenová (DHA) patří mezi omega-3 mastné kyseliny, které se nachází v mořských rybách, především v lososech, makrelách, sledích, sardinkách a hlavně v rybím tuku. Tyto dvě mastné kyseliny jsou důležitými složkami buněčných membrán. Byly prokázány jejich protizánětlivé účinky v těle. EPA a DHA inhibují produkci prozánětlivých cytokinů jako jsou např.: IL-1β, IL-6, TNF-α; snižují expresi adhezivních molekul, které se účastní zánětlivých reakcích v těle a mohou regulovat a především snižovat produkci prostaglandinů a leukotrienů z kyseliny arachidonové. Tyto změny jsou s největší pravděpodobností způsobeny obměnami ve složení lipidových raftů na buněčných membránách, které pak dále ovlivňují signalizační kaskády a aktivaci/inhibici prozánětlivého transkripčního faktoru NF-κB. EPA a DHA mohou naopak zvyšovat produkci protizánětlivého cytokinu IL-10 a podporovat sekreci protektivních látek ve střevech jako jsou např.: resolviny, protektiny a maresiny [14].

Prebiotika a probiotika[editovat | editovat zdroj]

Definice prebiotik zní dle Mezinárodní vědecké asociace pro prebiotika a probiotika (ISAPP) takto: " Prebiotika jsou selektivně fermentované látky, které stimulují růst a/nebo aktivitu určité bakterie nebo skupiny bakterií, které mají pozitivní účinek na lidské zdraví" [15]. Mezi hlavní prebiotika patří především oligosacharidy (fruktooligosachardidy, galaktooligosacharidy, xylooligosacharidy, manózové oliosacharidy). Tyto látky mohou modulovat imunitní odpověď ve střevech mnoha mechanismy, jak přímými, tak nepřímými. Jedním typem ovlivnění je např. regulace růstu prospěšných mikroorganismů ve střevě. Různé druhy bakterií a mikroorganismů mají specifické požadavky na zdroj energie a proto různorodé složky potravy (prebiotika) mohou ovlivňovat růst specifických prospěšných populací bakterií ve střevě. Následná anaerobní fermentace potravy těmito bakteriemi vede k produkci mastných kyselin s krátkým řetězcem (short chain fatty acids, SCFAs), které dále modulují imunitní odpověď. Příkladem je butyrát, který je schopen snížit mobilizaci makrofágů, neutrofilů a inhibovat signalizační kaskádu NF-κB. SCFAs jsou schopné působit na imunitní systém i přímo, např. vzájemnou interakcí sacharidových zbytků s receptory na imunitních buňkách [16].

Definice probiotik dle Organizace pro výživu a zemědělství (FAO) a Světové zdravotnické organizace (WHO) je následující: " Probiotika jsou živé mikroorganizmy, které jsou-li podávány v adekvátním množství, přispívají ke zlepšení zdravotního stavu hostitele ". Probiotika a jejich metabolity regulují a modulují proti či prozánětlivé imunitní reakce, proto jsou důležitou složkou podílející se na rovnováze imunitní odpovědi ve střevech. Mechanismy působení jsou široké, např.: kompetice s patogenními organismy o živiny, kompetice o místo, udržování intestinální bariéry, indukce produkce a sekrece antimikrobiálních peptidů (např. β-defensin-2), navýšení T regulačních lymfocytů, down/up regulace cytokinů a chemokinů, ovlivnění polarizace vývoje imunitní odpovědi (Th1 a Th2), zvýšení produkce IgA a jiné. Nejvíce využívaná probiotika patří do rodů Lactobacillus, Enterococcus a Bifidobacterium [16].

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Nutritional immunology na anglické Wikipedii.

  1. SUN, Jia; DE VOS, Paul. Editorial: Immunomodulatory Functions of Nutritional Ingredients in Health and Disease. Frontiers in Immunology. 2019-01-24, roč. 10, s. 50. Dostupné online [cit. 2020-01-28]. ISSN 1664-3224. DOI 10.3389/fimmu.2019.00050. PMID 30733720. 
  2. ÇEHRELI, Rüksan. Moleculer nutritional immunology and cancer. Journal of Oncological Sciences. 2018-04, roč. 4, čís. 1, s. 40–46. Dostupné online [cit. 2020-01-28]. DOI 10.1016/j.jons.2018.02.002. (anglicky) 
  3. CUNNINGHAM-RUNDLES, Susanna; MCNEELEY, David F.; MOON, Aeri. Mechanisms of nutrient modulation of the immune response. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 2005-06, roč. 115, čís. 6, s. 1119–1128. Dostupné online [cit. 2020-01-28]. ISSN 0091-6749. DOI 10.1016/j.jaci.2005.04.036. 
  4. LERNER, Aaron; JEREMIAS, Patricia; MATTHIAS, Torsten. The World Incidence and Prevalence of Autoimmune Diseases is Increasing. International Journal of Celiac Disease. 2016-05-05, roč. 3, čís. 4, s. 151–155. Dostupné online [cit. 2020-01-28]. ISSN 2334-3427. DOI 10.12691/ijcd-3-4-8. 
  5. MANZEL, Arndt; MULLER, Dominik N.; HAFLER, David A. Role of “Western Diet” in Inflammatory Autoimmune Diseases. Current Allergy and Asthma Reports. 2014-01, roč. 14, čís. 1, s. 404. Dostupné online [cit. 2020-01-28]. ISSN 1529-7322. DOI 10.1007/s11882-013-0404-6. PMID 24338487. (anglicky) 
  6. NAPIER, Brooke A.; ANDRES-TERRE, Marta; MASSIS, Liliana M. Western diet regulates immune status and the response to LPS-driven sepsis independent of diet-associated microbiome. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2019-02-26, roč. 116, čís. 9, s. 3688–3694. Dostupné online [cit. 2020-01-28]. ISSN 0027-8424. DOI 10.1073/pnas.1814273116. PMID 30808756. (anglicky) 
  7. ARABI, Shaghayegh; MOLAZADEH, Morteza; REZAEI, Nima. Nutrition, Immunity, and Autoimmune Diseases. Příprava vydání Maryam Mahmoudi, Nima Rezaei. Cham: Springer International Publishing Dostupné online. ISBN 978-3-030-16072-2, ISBN 978-3-030-16073-9. DOI 10.1007/978-3-030-16073-9_21. S. 415–436. (anglicky) DOI: 10.1007/978-3-030-16073-9_21. 
  8. CHOI, In Young; LEE, Changhan; LONGO, Valter D. Nutrition and fasting mimicking diets in the prevention and treatment of autoimmune diseases and immunosenescence. Molecular and Cellular Endocrinology. 2017-11, roč. 455, s. 4–12. Dostupné online [cit. 2020-01-28]. DOI 10.1016/j.mce.2017.01.042. PMID 28137612. (anglicky) 
  9. CATASSI, C.; LIONETTI, E. Early Nutrition and its Effect on the Development of Celiac Disease. [s.l.]: Elsevier Dostupné online. ISBN 978-0-08-100168-4. DOI 10.1016/b978-0-08-100168-4.00010-0. S. 265–275. (anglicky) DOI: 10.1016/B978-0-08-100168-4.00010-0. 
  10. HEINE, Ralf G. Food Allergy Prevention and Treatment by Targeted Nutrition. Annals of Nutrition and Metabolism. 2018, roč. 72, čís. 3, s. 33–45. Dostupné online [cit. 2020-01-28]. ISSN 0250-6807. DOI 10.1159/000487380. (anglicky) 
  11. ZITVOGEL, Laurence; PIETROCOLA, Federico; KROEMER, Guido. Nutrition, inflammation and cancer. Nature Immunology. 2017-08, roč. 18, čís. 8, s. 843–850. Dostupné online [cit. 2020-01-28]. ISSN 1529-2908. DOI 10.1038/ni.3754. (anglicky) 
  12. ABDOLLAHI, Elham; MOMTAZI, Amir Abbas; JOHNSTON, Thomas P. Therapeutic effects of curcumin in inflammatory and immune-mediated diseases: A nature-made jack-of-all-trades?: Immunomodulatory and anti-inflammatory effects of curcumin. Journal of Cellular Physiology. 2018-02, roč. 233, čís. 2, s. 830–848. Dostupné online [cit. 2020-01-28]. DOI 10.1002/jcp.25778. (anglicky) 
  13. LEISCHNER, Christian; BURKARD, Markus; PFEIFFER, Matthias M. Nutritional immunology: function of natural killer cells and their modulation by resveratrol for cancer prevention and treatment. Nutrition Journal. 2015-12, roč. 15, čís. 1, s. 47. Dostupné online [cit. 2020-01-28]. ISSN 1475-2891. DOI 10.1186/s12937-016-0167-8. PMID 27142426. (anglicky) 
  14. CALDER, Philip C. Omega-3 fatty acids and inflammatory processes: from molecules to man. Biochemical Society Transactions. 2017-10-15, roč. 45, čís. 5, s. 1105–1115. Dostupné online [cit. 2020-06-02]. ISSN 0300-5127. DOI 10.1042/BST20160474. (anglicky) 
  15. GIBSON, Glenn R.; SCOTT, Karen P.; RASTALL, Robert A. Dietary prebiotics: current status and new definition. Food Science & Technology Bulletin: Functional Foods. 2010-05, roč. 7, čís. 1, s. 1–19. Dostupné online [cit. 2020-06-02]. ISSN 1476-2137. DOI 10.1616/1476-2137.15880. (anglicky) 
  16. a b YAHFOUFI, N; MALLET, Jf; GRAHAM, E. Role of probiotics and prebiotics in immunomodulation. Current Opinion in Food Science. 2018-04, roč. 20, s. 82–91. Dostupné online [cit. 2020-06-02]. DOI 10.1016/j.cofs.2018.04.006. (anglicky)