Межі в імунології

Поживна імунологія

Ця стаття є частиною Теми дослідження

Імуномодулюючі функції харчових інгредієнтів у здоров’ї та захворюваннях Переглянути всі 15 статей

Редаговано
Віллем Ван Іден

Утрехтський університет, Нідерланди

імуномодулюючі

  • Завантажити статтю
    • Завантажте PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Додаткові
      Матеріал
  • Експортне посилання
    • EndNote
    • Довідковий менеджер
    • Простий текстовий файл
    • BibTex
ПОДІЛИТИСЯ НА

Редакційна СТАТТЯ

  • 1 Державна ключова лабораторія харчової науки та технологій, Університет Цзяньнань, Усі, Китай
  • 2 Школа харчових наук та технологій, Університет Цзяньнань, Усі, Китай
  • 3 Відділ медичної біології, Кафедра патології та медичної біології, Університет Гронінгена, Університетський Медичний Центр Гронінген, Гронінген, Нідерланди

Харчова імунологія - сфера, яка швидко розвивається. Збільшення кількості доказів демонструє вплив харчових продуктів та харчових компонентів на кишечник та системний імунітет споживачів. Протягом останніх років наслідки харчування та дієтичного втручання для запобігання захворювань стали загальновизнаними і стали важливим інструментом у лікуванні ряду захворювань.

Харчова імунологія може стати ще більш важливою у профілактиці захворювань, коли взаємозв'язок між процесами харчування та імунною системою буде краще зрозумілим. Зокрема, конкретні клітинні та молекулярні імунні реакції, спровоковані харчуванням та роллю кишкового бар'єру та мікробіоти у взаємодії, потребують додаткового вивчення.

Цей зміст цієї Теми Дослідження був розроблений, щоб забезпечити своєчасний збір механістичних, поступальних та клінічних досліджень взаємодії між продуктами харчування, харчовими компонентами та імунітетом у фізіологічних та патофізіологічних умовах.

У нас є низка оригінальних або оглядових статей, що відображають роль мікробіоти кишечника, на яку впливають різні фактори, конкретні пробіотики у формуванні імунітету та наслідки при імунних запальних захворюваннях.

Франсен та ін. орієнтована на вікову мікробіоти кишечника та здоров’я. Похилий вік асоціюється з хронічним запаленням низького ступеня, що називається запаленням. Також відомо, що люди похилого віку містять змінений склад мікробіоти кишечника. Невідомо, чи була ця змінена мікробіота кишечника причиною чи наслідком запалення. З цією метою Франсен та ін. здійснили перенесення мікробіоти від старих мишей до молодих мишей, що не містять зародків, і продемонстрували, що мікробіота кишечника від старих мишей сприяє запаленню після перенесення на молодих мишей GF. Ці знання можуть призвести до цілеспрямованих стратегій неповнолітніх мікробіоти у літніх людей для зменшення запалення.

Окрім старіння, стать впливає на імунну систему та склад мікробіоти кишечника. Також тут причина чи наслідок були невідомі. У цьому контексті та ж група демонструє, що гендерні відмінності в імунітеті вже є у мишей GF, незалежно від мікробіоти кишечника, і що гендерні відмінності, що не залежать від мікробіоти в імунній системі, вибирають гендерно-специфічний склад мікробіоти кишечника, що в свою чергу сприяє гендерні відмінності в імунній системі (Fransen et al.). Це дослідження показує, що для модуляції імунітету за допомогою харчування може знадобитися гендерний підхід.

Накопичувальні докази підтверджують важливу роль дієти та мікробіоти кишечника в імунно-опосередкованих захворюваннях. Розсіяний склероз (МС) - це аутоімунне неврологічне захворювання, що характеризується хронічним запаленням центральної нервової системи (ЦНС), що призводить до демієлінізації, ураження аксонів та таких симптомів, як втома та інвалідність. Проникнення периферично активованих імунних клітин в ЦНС відіграє ключову патогенну роль. Доклінічні, а також клінічні дослідження свідчать про роль мікробіоти кишечника та харчових компонентів при РС. Відгук від Van Den Hoogan та співавт. зосереджена на нещодавніх дослідженнях мікробіоти кишечника та дієтичних втручань при РС та перспективних моделях тварин, в яких можна перевірити ефективність дієтичного втручання.

У цій темі дослідження ми маємо також кілька досліджень, присвячених різним специфічним пробіотичним штамам для модуляції імунних станів. Дисбаланс у складі мікробіоти кишечника може призвести до порушення гомеостазу кишечника, хронічного запалення кишечника та схильності до розвитку, наприклад, колоректального раку (КРР). Використання пробіотичних бактерій стало додатковою стратегією для лікування та профілактики раку. Більше того, споживання корисних бактерій може сприятливо модулювати склад мікробіоти кишечника, що, як було описано в ряді досліджень, відіграє важливу роль у запобіганні канцерогенезу CRC. У зв'язку з цим Jacouton et al. оцінювали захисний ефект перорального лікування за допомогою Lactobacillus casei BL23, пробіотичний штам, добре відомий своїми протизапальними та протипухлинними властивостями в CRC. Їх результати демонструють високий потенціал L. casei BL23 для розробки нових стратегій боротьби з КПР на основі пробіотиків.

Ротові бактерії взаємодіють зі слизовою оболонкою кишечника та впливають на імунітет. Однак механістичні уявлення обмежені. де Вос та ін. провели рандомізоване плацебо-контрольоване перехресне дослідження для оцінки Lactobacillus plantarum добавки (штам TIFN101, CIP104448 або WCFS1) або плацебо у здорових людей протягом 7 днів. Їхні дані показують, що специфічні штами бактерій можуть запобігти імунному стресу, спричиненому загальноспоживаними знеболюючими препаратами, такими як нестероїдні протизапальні препарати (НПЗЗ), і можуть посилювати сприятливий вплив на імунітет споживачів, стимулюючи презентацію антигену та реакції пам'яті. Це дослідження демонструє, що пробіотичні види можуть служити засобом для запобігання побічним ефектам ліків.

Корінне населення Клострідій Нещодавно було продемонстровано, що види індукують регуляторні Т-клітини товстої кишки (Tregs), а лімфоцити кишечника здатні мігрувати на острівці підшлункової залози в запальному середовищі. Jia та співавт. досліджував, чи є добавки добре охарактеризованими пробіотиками Clostridium butyricum CGMCC0313.1 (CB0313.1) може викликати Tregs підшлункової залози і, отже, зменшити частоту діабету у мишей, що не страждають ожирінням на цукровий діабет (NOD). Це дослідження забезпечує основу для майбутніх клінічних досліджень щодо профілактики діабету 1 типу (T1D) шляхом перорального прийому CB0313.1.

В іншій моделі тварин на T1D, у щурів, схильних до діабету, що розмножуються, було продемонстровано Lactobacillus johnsonii N6.2 пом'якшив початок діабету, частково завдяки змінам співвідношень кінуренін: триптофан (К: Т). Як крок до застосування людини, Marcial та співавт. провів пілотне подвійне сліпе, рандомізоване клінічне дослідження для визначення безпеки, толерантності та загальної імунологічної відповіді L. johnsonii N6.2 у здорових суб'єктів. Для оцінки реакції суб'єктів на споживання було залучено 42 здорових людей без відомих факторів ризику розвитку Т1Д L. johnsonii N6.2. Дані забезпечують підтримку безпеки та доцільності використання L. johnsonii N6.2 у профілактичних випробуваннях у суб'єктів, що мають ризик розвитку Т1Д.

Гострий панкреатит (ГП) є загальним запальним розладом живота і однією з провідних причин госпіталізації з приводу розладів шлунково-кишкового тракту. Спеціальна фармакологічна та харчова терапія недоступна, але надзвичайно необхідна. У цій темі дослідження Pan et al. надав всебічний огляд останніх досягнень дієтичного лікування гострого панкреатиту, зосередившись на стратегіях ентерального та парентерального харчування та харчових добавок, таких як пробіотики, глутамін, омега-3 жирні кислоти та вітаміни в клінічній АП. Огляд дає кілька підходів до успішного харчування та харчових добавок для клінічного лікування АП.

Крім того, ця ж група зосередилася на харчових волокнах для запобігання або лікування АП. Фруктани інулінового типу (ITF) здатні модифікувати імунний та бар'єрний гомеостаз кишечника залежно від хімії і, отже, потенційно застосовні для управління АП, але їх ефективність при АП поки не доведена. Він та ін. досліджували та порівнювали модулюючі ефекти ІТФ з різним ступенем ферментації на імунітет підшлункової залози та кишкову функцію під час експериментально індукованого АП у мишей. Результати демонструють чіткий залежний від довжини ланцюг ефект інуліну на полегшення AP.

В даний час ожиріння та метаболічний синдром визнані всесвітньою епідемією, яка має глибокий соціально-економічний вплив та становить загрозу для громадського здоров'я. Клітини імунної системи сприяють як підтримці “худого гомеостазу”, так і порушення метаболічної системи, що спостерігається у людей із ожирінням. Накопичення доказів свідчить, що харчові добавки також можуть бути важливим фактором порушення метаболізму. Останній огляд від Paula Neto et al. узагальнює останні літературні докази того, що харчові добавки мають відповідний вплив на клітини імунної системи, що може сприяти імунно-опосередкованій метаболічній дисрегуляції. Переглянуті дані свідчать про те, що слід уникати деяких харчових добавок, враховуючи несприятливий вплив цих добавок на схильність людей до розвитку ожиріння та метаболічного синдрому.

В іншому аспекті статевий диморфізм в імунній відповіді є загальновизнаним, але мало хто з досліджень на людях спостерігав цю відмінність. Їжа з ендоімуномодулюючим потенціалом може виявити нові статеві упередження в природних умовах взаємодії. З цією метою Джумат та ін. порівняно імуномодулюючу дію Каріка папайя порівняно між здоровими особинами чоловічої та жіночої статі. Їхні дані показують, що чіткі різнорідні імунні профілі виявляються у статей після споживання папайї і можуть мати вплив на статеві гормони.

Нарешті, у нас є дві статті, присвячені впливу поживних речовин на здоров’я та хвороби. Надмірне споживання натрію часто пов’язане з високим ризиком серцево-судинних захворювань. Зовсім недавно було продемонстровано, що дієти з високим вмістом солі (HSD) активують клітини Th17 і збільшують тяжкість аутоімунних захворювань. Aguiar та ін. оцінювали ефективність дієти, доповненої NaCl, у слизовій оболонці товстої кишки в рівноважному стані та під час запалення. Вони виявили, що споживання HSD як такі спровокував гістологічно виявлене запалення в товстій кишці, а також посилив хімічно індуковані моделі коліту у мишей за механізмом, що залежить від продукції IL-17, найімовірніше, клітинами ILC3 і Th17.

Показано, що дефіцит L-аргініну пов'язаний із зростаючим числом захворювань людей, включаючи травми, певні види раку та інфекції. Добавки L-аргініну необхідні під час вагітності для підтримки розвитку плода. В умовах виснаження l-аргініну порушується проліферація Т-клітин. Раніше було показано, що кров новонароджених має нижчий рівень l-аргініну, ніж кров дорослої людини, що пов'язано з поганою проліферацією лімфоцитів новонароджених, і що l-аргінін посилює проліферацію лімфоцитів новонароджених через незалежний від інтерлейкіну (IL) -2 шлях. Ю та ін. додатково досліджували, як екзогенний l-аргінін посилює функцію Treg новонароджених щодо продукції IL-10 під епігенетичним регулюванням. Їх результати свідчать про те, що l-аргінін модулює Tregs новонароджених шляхом регулювання метилювання ДНК промотору IL-10. Добавки L-аргініну можуть коригувати функцію Treg у новонароджених з дефіцитом l-аргініну.

Наукові праці в сукупності демонструють важливу роль дієтичних компонентів в імунному гомеостазі та потенціал конкретних харчових інгредієнтів для запобігання захворюванню або лікування симптомів захворювання. Розуміння того, як конкретні харчові компоненти можуть впливати на мікробіоти кишечника, бар’єрну функцію або імунні рецептори, може призвести до цілеспрямованих і раціонально розроблених стратегій уникнення захворювань, пов’язаних з імунітетом. У той же час, Тема досліджень показує, що деякі інгредієнти можуть мати несприятливі ефекти, і їх слід уникати у чутливих суб'єктів, і що для оптимальної ефективності дієтичних втручань слід виділяти цільові групи, такі як різні статі та вікові класи.

Внески автора

Усі перелічені автори внесли значний, прямий та інтелектуальний внесок у роботу та схвалили її до публікації.

Фінансування

Цей документ та відповідна робота були підтримані за рахунок коштів Національного фонду природничих наук Китаю (грантові номери: 91642114, 31570915 та 81870439), Програми найму провінції Цзянсу для талантів високого рівня, інноваційних та підприємницьких талантів Команда), Фонди фундаментальних досліджень для центральних університетів (грант №: JUSRP51613A), Фонди розвитку науки та технологій Усі для міжнародного співробітництва в галузі науки і технологій (WX0303B010518180007PB) та Національна першокласна програма дисципліни з харчової науки та технологій (грант) No .: JUFSTR20180103).

Заява про конфлікт інтересів

Автори заявляють, що дослідження проводилось за відсутності будь-яких комерційних або фінансових відносин, які можна трактувати як потенційний конфлікт інтересів.

Ключові слова: дієтологічне втручання, мікробіота кишечника, пробіотики, харчові волокна, імунологічні захворювання

Цитата: Sun J and de Vos P (2019) Редакція: Імуномодулюючі функції харчових інгредієнтів у здоров’ї та захворюваннях. Спереду. Імунол. 10:50. doi: 10.3389/fimmu.2019.00050

Отримано: 29 листопада 2018 р .; Прийнято: 09 січня 2019 р .;
Опубліковано: 24 січня 2019 р.

Відредаговано та оглянуто: Віллем Ван Іден, Утрехтський університет, Нідерланди