05.2015 – „Żywienie immunomodulacyjne. Część pierwsza.”

maj 2015, nr 105/83 online
 
    Wiele składników pożywienia odgrywa ważną rolę w wytworzeniu optymalnej odpowiedzi immunologicznej organizmu. Z tego względu określa się je jako immunokompetentne. Ich niedobór lub nadmiar w codziennej diecie mogą mieć niekorzystny wpływ na układ immunologiczny i jego zachowanie się wobec inwazji patogenów.

    Pierwsze próby stosowania żywienia immunomodulującego podjęto już wiele lat temu, ale nie opracowano do chwili obecnej wiążących standardów w tej dziedzinie. Jedynie nieliczne publikacje zawierają wyniki spełniające zasady EBM (medycyny opartej na faktach). Stwierdzany przez różnych autorów brak pozytywnych efektów immunomodulującego leczenia żywieniowego może wynikać z nieuwzględnienia przez nich złożoności mechanizmów sterujących układem odpornościowym. Obecnie stosowane formuły żywieniowe zakładają podawanie jednej lub kilku substancji immunomodulacyjnych (SIM) jednocześnie. Ich dawki podawane są w podobnych, zazwyczaj stałych proporcjach i ilościach niezależnie od sytuacji klinicznej, a wiadomo, że dana substancja może w określonych warunkach wywoływać skrajnie różne efekty – od immunostymulacji po immunosupresję. Należy sądzić, że skład i proporcje ilościowe SIM powinny być dobierane indywidualnie, tak aby osiągnąć ich określony poziom w różnych tkankach organizmu, a nie tylko w surowicy.

 
UKŁAD IMMUNULOGICZNY CZŁOWIEKA
 
    Układ immunologiczny zapewnia ochronę przed substancjami szkodliwymi i zakażeniami, gdyż komórki układu odpornościowego produkują przeciwciała, które inaktywują mikroorganizmy i obce białka. Przeciwciała produkowane są przez limfocyty B, które pochodzą głównie z komórek macierzystych w szpiku kostnym. Aktywność limfocytów B jest kontrolowana przez limfocyty T, pochodzące z komórek macierzystych grasicy. Komórki T nie produkują przeciwciał, ale przy pomocy swoistego receptora na swojej powierzchni rozpoznają antygen i stymulują odpowiednie komórki B do sekrecji immunoglobulin (przeciwciał). Wydzielane przez limfocyty T interleukiny regulują aktywność limfocytów B: interleukina 2 stymuluje proliferację komórek B, a interleukina 4  stymuluje produkcję immunoglobuliny E (IgE). Dwie cząsteczki IgE na powierzchni komórki tucznej, połączone mostkiem przez antygen powodują, że komórka tuczna jest gotowa do sekrecji zmagazynowanej histaminy lub syntezy i sekrecji innych czynników zapalnych. Wywołanie odczynu zapalnego ma na celu eliminację antygenu.

    Przewód pokarmowy jest największym organem immunologicznym ciała ludzkiego. W tkance limfoidalnej związanej z przewodem pokarmowym zawarte są komórki immunologicznie kompetentne w liczbie przewyższającej wszystkie inne ich lokalizacje. Dzieje się tak dlatego, że jelita są szczególnie eksponowane na czynniki mikrobiologiczne i pokarmowe mające charakter antygenów. Większość limfocytów w jelitach zgromadzona jest w kępkach Peyer´a. Każda z tych kępek zawiera około 40 zgrupowań komórek T i B. Antygeny dostają się do wnętrza kępek Peyer´a za pośrednictwem komórek M. Limfocyty z kępek, które zostały uwrażliwione kontaktem z antygenem, mogą wydostać się do węzłów chłonnych, a następnie do krwi krążącej, dzięki czemu zasiedlają odległe narządy. Kępki Peyer´a mogą, w zależności od cech antygenu, wywołać reakcję tolerancji immunologicznej na antygen lub obrony. W jelitach dochodzi więc do rozwoju tolerancji na antygeny pokarmowe, co łącznie z aktywnym eliminowaniem obcych antygenów stanowi o zdrowiu człowieka.

    Pokarm ma wpływ na rozwój funkcji immunologicznych nie tylko ze względu na swój skład jakościowy, ale także jako źródło energii. Tkanka limfoidalna jest szczególnie wrażliwa na niedobory energetyczne, gdyż komórki układu odporności charakteryzuje szybki okres dojrzewania. Z tego powodu w sytuacji niedożywienia dochodzi do atrofii grasicy i zmniejszenia całkowitej liczby limfocytów, a zwłaszcza populacji limfocytów pomocniczych i supresorowych. Wyrównanie niedoboru tych substancji w tkankach dokonuje się stosunkowo wolno, toteż wymierne korzyści leczenia immunomodulującego następują po upływie niezbędnego czasu.

    Spośród składników diety, posiadających udokumentowane działanie immunomodulacyjne należy przede wszystkim wymienić  wielonienasycone kwasy tłuszczowe z grupy n-3 i n-6, probiotyki i prebiotyki, antyoksydanty (szczególnie flawonoidy), witaminy (A, C, D, E) i mikroelementy (Se, Zn, Fe). Literatura przedmiotu wymienia też wiele innych substancji, którym przypisuje się właściwości immunomodulacyjne, takie jak arginina, glutamina, nukleotydy, karnityna, kurkumina, koenzym Q, DHEA, melatonina, błonnik i β-glukan. Temat ten jest bardzo obszerny, toteż w tej części artykułu ograniczę się do omówienia właściwości immunomodulacyjnych wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, probiotyków i prebiotyków oraz antyoksydantów.

 
 
AKTYWNOŚĆ IMMUNOLOGICZNA WNKT
 
 
    Aktywność immunologiczna kwasów tłuszczowych zależy od ich rodzaju i ilości w pożywieniu. Wielonienasycone kwasy tłuszczowe (WNKT), które należą do jednej z dwóch rodzin: kwasu linolowego LA (n−6, Ω−6) i kwasu α−linolenowego ALA (n−3, Ω−3), nie są wytwarzane w organizmie człowieka, gdyż nie ma on zdolności syntetyzowania wiązań podwójnych w położeniu n−6 i n−3 łańcucha węglowego. Kwasy te są syntetyzowane wyłącznie przez rośliny i muszą być dostarczone człowiekowi w pożywieniu. W wyniku procesów elongacji i desaturacji łańcucha węglowego ulegają one przemianom w organizmie do kwasów: arachidonowego (AA), dihomo−γ− linolenowego (DGLA) i eikozapentaenowego (EPA), a te z kolei są prekursorami eikozanoidów.

    Wysoka podaż kwasu linolowego, pochodzącego z rodziny n-6 przyczynia się do wzrostu wytwarzania w organizmie kwasu arachidonowego i syntezy prostaglandyn dienowych (PGE2, TXA2) oraz leukotrienów LTB4, LTC4, LTD4 i LTE4. Przemiany kwasów rodziny n−3 są wtedy osłabione. Taki stan rzeczy wynika m.in. z konkurencji kwasów szeregu n-6 do n-3 o enzymy, głównie Δ-6-desaturazę, która jest odpowiedzialna zarówno za reakcję przejścia kwasu linolenowego do kwasu γ-linolenowego jak i za reakcję przejścia kwasu α-linolenowego do kwasów EPA i DHA. Wiele czynników, takich jak reakcja obronna organizmu na uraz, niedobór wybranych witamin i substancji mineralnych, obniża aktywność Δ-6-desaturazy, co nie sprzyja syntezie tak ważnych eikozanoidów. Rodzi to potrzebę suplementacji WNKT w postaci już przetworzonej przez ten enzym. Suplementacja kwasem γ-linolenowym (GLA) jest możliwa już od najwcześniejszego okresu życia człowieka, gdyż występuje on w ludzkim mleku. W małych ilościach występuje w mięsie, a w relatywnie większych ilościach w oleju z nasion pierwiosnka lekarskiego (Oenothera spp.), czarnej porzeczki (Ribes nigrum), ogórecznika lekarskiego (Borago officinalis) i konopi siewnych (Cannabis sativa). Natomiast suplementacja pochodnymi kwasu α-linolenowego, czyli kwasami EPA i DHA jest możliwa, także od najmłodszych lat, poprzez przyjmowanie tłuszczu rybiego czyli tranu.

    Wprowadzenie diety ze zwiększona zawartością kwasu α−linolenowego nasila przemiany kwasów z rodziny n−3 i powstanie mniej aktywnych biologicznie eikozanoidów trienowych z jednoczesnym hamowaniem przemian kwasów tłuszczowych z rodziny n−6. Fosfolipidy błon komórkowych limfocytów są ubogim źródłem eikozanoidów, ale związki te mają duży wpływ na funkcjonowanie głównie komórek T. Dowiedziono, że w rezultacie przemian kwasu AA powstają mediatory o antagonistycznym działaniu na komórki układu odpornościowego. Ostateczny efekt reakcji immunologicznej zależy od ilości kwasu linolowego w diecie oraz od czasu produkcji poszczególnych eikozanoidów i wrażliwości komórek docelowych na ich działanie.

    Wielonienasycone kwasy tłuszczowe są niezbędnymi składnikami diety. Najważniejsze źródła WNKT w diecie to oleje roślinne. Bogatym źródłem kwasu linolowego przede wszystkim jest olej z krokosza barwierskiego (80%), olej słonecznikowy (70%), a także oleje sojowy i kukurydziany (60%), olej z pestek winogron oraz olej bawełniany. Niskoerukowy olej rzepakowy zawiera około 30% kwasu linolowego i 15% kwasu α-linolenowego. Wysoką zawartością kwasu α-linolenowego odznacza się olej lniany (60%). Kwasy eikozapentaenowy (EPA) i dokozaheksaenowy (DHA), należące do rodziny n-3, są syntetyzowane przez fitoplankton służący jako pożywienie dla ryb. EPA i DHA są magazynowane w mięśniach i wątrobie ryb morskich, dlatego spożywanie tych produktów stanowi dla organizmu podstawowe źródło kwasów tłuszczowych z rodziny n-3.

    Uzupełnianie niedoborów wybranych WNKT przekłada się na oddziaływanie na reakcję zapalną organizmu, jak w przypadku eikozanoidów, które są pochodnymi kwasów n-3 i n-6. Kwasy tłuszczowe z grupy n-3 ograniczają reakcję zapalną, a pochodne kwasów tłuszczowych z grupy n-6 mają silne działanie prozapalne. Efekt immunomodulacyjny uzyskuje się, podając w określonych proporcjach, kwasy α-linolenowy z grupy n-3 i γ-linolenowy z grupy n-6. W warunkach fizjologicznych stosunek kwasów tłuszczowych n-6 do n-3, w zależności od typu komórki, wynosi średnio od 2–5 do 1.

    Wyniki wielu badań wskazują na to, że częste spożywanie oliwy z oliwek obniża ryzyko zachorowania na reumatoidalne zapalenie stawów, co może być spowodowane korzystnym wpływem jednonienasyconych kwasów tłuszczowych (głównie oleinowego) na aktywność układu immunologicznego. Także kwasy tłuszczowe zawarte w tłuszczach ryb mają nie tylko korzystne działanie w chorobach układu sercowo−naczyniowego, ale także w schorzeniach autoimmunologicznych. Badania kliniczne, przeprowadzone u pacjentów z reumatoidalnym zapaleniem stawów lub toczniem rumieniowatym układowym wskazują, że suplementacja diety tłuszczem rybim ma korzystny wpływ na przebieg tych schorzeń i pozwala znacznie obniżyć dawki stosowanych leków przeciwzapalnych.

 
 
PROBIOTYKI I PREBIOTYKI
W PROCESIE IMMUNOMODULACJI
 
 
    Od kilkunastu lat daje się zauważyć wzmożone zainteresowanie problematyką modulowania odpowiedzi immunologicznej poprzez wpływ na mikroflorę jelitową. Nic w tym dziwnego, jeśli uwzględni się fakt, że w obrębie jelit znajduje się około 70% komórek całego układu odpornościowego. Suma czynników immunologicznych i mechanicznych, izolujących zawartość światła jelita od jego ściany jest nazywana blokiem śluzówkowym. Jest on selektywnym filtrem wybiórczo regulującym transport cząsteczek w obydwie strony. Fizjologiczna flora bakteryjna jelita ma wpływ na sprawne działanie układu trawiennego i układu odpornościowego. Wiele stanów chorobowych oraz następstwa i powikłania wielu metod leczenia (np. stosowania antybiotyków) zaburzają fizjologiczną stabilność bloku śluzówkowego i sprawność układu odpornościowego.

    Słowo probiotyk pochodzi od greckiego pro bios i znaczy „dla życia”. Zgodnie z definicją WHO, probiotyki są specyficznymi szczepami mikroorganizmów, które podawane człowiekowi w odpowiedniej dawce, wywierają korzystny wpływ na jego organizm (poprawiają stan zdrowia lub ograniczają ryzyko zachorowania). Bakterie probiotyczne najczęściej należą do rodzajów Lactobacillus i Bifidobacterium. Probiotyki konkurują z patogenami o receptory błony śluzowej jelita. Przywracają fizjologiczny charakter kolonizacji wnętrza jelit, wytwarzają substancje bakteriobójcze i bakteriostatyczne. Konkurują też z patogenami o składniki odżywcze, witaminy i czynniki wzrostu. Obniżają pH, uwalniając takie metabolity, jak kwas mlekowy i octowy. Wpływają też na stan pamięci immunologicznej układu odpornościowego, uczestnicząc w rozpoznawaniu na powierzchni patogenów struktur PAMP (pathogen associated molecular pattern) i w przekazywaniu tej informacji komórkom immunokompetentnym.
    
    Choć probiotyki kojarzą się głównie z układem pokarmowym, ich potencjalne zastosowanie w lecznictwie nie ogranicza się tylko do leczenia biegunek. W ostatnich latach obserwuje się wielki wzrost zachorowań na choroby alergiczne i atopowe. Prawdopodobną przyczyną tego zjawiska jest zaburzony proces dojrzewania układu immunologicznego, spowodowany brakiem dostatecznego kontaktu z patogenami w pierwszych etapach życia. Wydaje się, że probiotyki mogą wypełnić tą lukę.

    Prebiotyki to substancje pobudzające rozwój prawidłowej flory jelit, niezbędne do działania probiotyków. Są to fermentujące w przewodzie pokarmowym i odporne na trawienie białka, tłuszcze lub błonnik. Zalicza się do nich także węglowodany jak glukozę, maltozę, ksylozę oraz występującą m.in. w cykorii inulinę wraz z produktem jej hydrolizy (oligofruktozę). Dzięki podaży probiotyków wraz z prebiotykami łatwiej utrzymywana jest prawidłowa flora jelitowa, zmniejsza się ryzyko zakażeń w przewodzie pokarmowym i zaburzeń w zakresie motoryki jelit. Zapobiega to translokacji bakterii przez ścianę jelita oraz pobudza prawidłową odpowiedź immunologiczną. Efekt immunomodulujący po podaży probiotyków i prebiotyków przejawia się m.in. poprzez wzrost produkcji immunoglobuliny IgA, substancji antybakteryjnych, a także indukcją mechanizmów tolerancji, ustaleniem równowagi pomiędzy cytokinami prozapalnymi i przeciwzapalnymi.

 
 
IMMUNOMODULACYJNE DZIAŁANIE ANTYOKSYDANTÓW
 
 
    Powszechnie wiadomo, że żywność zawiera znaczną ilość antyoksydantów. Dotyczy to zwłaszcza żywności pochodzenia roślinnego, w której związki o własnościach antyoksydacyjnych pełnią istotną rolę w ochronie środowiska wodnego komórek organizmu przed skutkami stresu oksydacyjnego. Z substancji bioaktywnych, występujących w pożywieniu, czołowe miejsce zajmują polifenole, a wśród nich największą aktywność wykazują flawonoidy. Aktywność biologiczna tych związków przejawia się silnym działaniem antyoksydacyjnym, skutecznie zwalczającym nadmiar wszechobecnych wolnych rodników.

    Reaktywne formy tlenu (RFT), powstające podczas przebiegu wielu procesów metabolicznych uczestniczą także w regulacji procesów immunologicznych. Wykazano, iż RFT nasilają aktywację limfocytów T oraz indukują adhezję komórek leukocytarnych do śródbłonka, co umożliwia ich przenikanie z układu krążenia do miejsca reakcji zapalnej. Natomiast mechanizm działania przeciwzapalnego flawonoidów polega przede wszystkim na zablokowaniu kaskady przemian kwasu arachidonowego, w której syntetyzowane są mediatory procesu zapalnego.

    W każdym etapie rozwoju reakcji zapalnej uczestniczą RFT oraz tlenek azotu. Regulują one właściwości prozapalne śródbłonka oraz migrację leukocytów do obszaru toczącego się procesu zapalnego. Flawonoidy jako przeciwutleniacze interwencyjne posiadają zdolność hamowania aktywności enzymów uczestniczących w produkcji RFT, zmiatania wolnych rodników, a także przerywania łańcuchowej reakcji rodnikowej poprzez wytworzenie stabilnego rodnika flawonoidowego. Zaburzenie równowagi pomiędzy produkowanymi RFT, a ich neutralizacją przez ustrojowe systemy antyoksydacyjne jest przyczyną powstawania stanów zapalnych powiązanych z infiltracją granulocytów, a także rozszerzaniem się reakcji oksydacji makrocząstek komórkowych.

    Jeden z najwyższych potencjałów immunomodulacyjnych wykazują bioaktywne związki zawarte w winogronach i produktach winogronowych. Uważa się, że spożywanie produktów winogronowych działa modulująco na funkcje limfocytów T. Komórki te charakteryzują się działaniem supresyjnym, ponieważ w wyniku interakcji z aktywowanymi makrofagami indukują ich śmierć. Konsekwencją jest osłabienie toczącego się stanu zapalnego. Za immunomodulację limfocytów odpowiadają proantocyjanidyny oraz antocyjany obecne w winogronach i ich produktach. Proantocyjanidynom w winogronach i winie towarzyszy resweratrol, związek o strukturze stilbenu. Resweratrol stymuluje przemiany RFN poprzez ograniczenie aktywności syntezy tlenku azotu. Z kolei procyjanidyny obecne w kakao ograniczają syntezę cytokin prozapalnych i zwiększają uwalnianie przeciwzapalnej interleukiny 4.  

    Wśród produktów zasobnych w związki flawonoidowe znajdują się warzywa cebulowe (czosnek, cebula), warzywa kapustne (brokuły, kapusta czerwona), psiankowate (czerwona papryka, pomidor), korzeniowe (burak ćwikłowy). Spośród owoców dużą zawartością flawonoidów odznaczają się truskawki, czarna i czerwona porzeczka, maliny, aronia czarnoowocowa, żurawina, bez czarny, dzika róża. Szczególnie bogate we flawonoidy są: zielona herbata, winogrona i kakao.

 
 
PODSUMOWANIE
 
 
    Poznanie wpływu składników diety na funkcjonowanie układu immunologicznego jest ważne nie tylko z punktu widzenia fizjologii, ale także może mieć zastosowanie praktyczne w medycynie. Żywieniowa modyfikacja układu odpornościowego za pomocą diety wzbogaconej w WNKT przynosi w wielu przypadkach obiecujące efekty. Z kolei probiotyki i prebiotyki mogą korzystnie modulować odpowiedź ustroju na czynniki zakaźne i alergizujące. Reaktywne formy tlenu (RFT) mają znaczący udział w procesach immunologicznych organizmu ale nadmiar wolnych rodników jest szkodliwy, toteż produkty działające antyoksydacyjnie odgrywają istotną rolę w naszej diecie. Wyniki licznych badań wskazują, że odpowiednio zbilansowana dieta może stanowić innowacyjną metodę w walce z chorobami o podłożu autoimmunologicznym i w prewencji infekcji.
   Nadal są poszukiwane składniki diety, które w sposób nieinwazyjny i bez niepożądanych działań pozwoliłyby wzmocnić siły odpornościowe organizmu.

dr n. przyr., mgr farm. Karol Adamkowski
 
Fot. Fotolia.com
 
Piśmiennictwo:
1. Adamkowski K.: Odżywianie prozdrowotne. Cz. 1. Wolne rodniki a metabolizm komórkowy. Aptekarz Polski, 2014, 99, 17 [on line].
2. Achremowicz K., Szary-Sworst K. Wielonienasycone kwasy tłuszczowe czynnikiem poprawy stanu zdrowia człowieka. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość. 2005;44,3:23.
3. http://www.sciencebasedmedicine.org/probiotics/
4. Krzysik M., Biernat J., Grajeta H. The influence of nutrients on immune system functioning. Adv Clin Exp Med. 2006; 15,6:1055.
5. Nowak Z. J. Przeciwzapalne "prowygaszeniowe" pochodne wielonienasyconych kwasów tłuszczowych omega 3 i omega 6. Postępy Hig Med Dośw. 2010;64:115.
6. Skopińska-Różewska E., Sawicki K.A. Rola immunomodulatorów pochodzenia naturalnego w zapobieganiu i leczeniu chorób. Wydawnictwo Medyk. Warszawa, 2003, 7.
 

Podobne wpisy