test

Имуномодулаторното дејство на витамините и на минералите

Вовед

Здрав имунолошки систем е предуслов за одбрана на организмот од различни штетни агенси. За ефективна имунолошка функција, потребно е оптимално внесување микроелементи (витамини и минерали), коишто често имаат синергично дејство. За да се обезбеди структурен и функционален интегритет на надворешните и на внатрешните површини на телото (т.е. кожата и сите мукозни мембрани), коишто формираат физички и хемиски бариери и претставуваат прва линија на одбрана од патогени микроорганизими кои го напаѓаат организмот, потребни се одредени микроелементи (на пр. витамините А, Д, Ц, Е и цинк).

За нормално функционирање на вродениот имунитет, каде што учествуваат голем број клетки, и за обезбедување адекватни процеси за клеточна пролиферација, диференцијација, функција, движење и можност за ефективна оксидативна експлозија, потребни се соодветни количини на витамините А, Д, Ц, Е, Б6 и Б12, фолати, железо, цинк, бакар, селен и магнезиум. Слично на тоа, хемиските реакции, како што се активирање на системот на комплемент и ослободување проинфламаторни цитокини, бараат одредени витамини и минерали (особено витамините А, Д и Ц, цинк, железо и селен).

Воспалителниот одговор е регулиран од витамините А, Ц, Е и Б6, како и од железо, цинк и од бакар. Стекнатиот имун одговор, којшто вклучува клеточен и хуморален имунитет, повторно зависи од присуството на различни микроелементи во сите фази (т.е. пролиферација, диференцијација и функција на лимфоцитите). Истовремено, микроелементите се вклучени и во самозаштита на имуните клетки (преку антиоксидантни механизми, на пр. витамините Ц и Е, цинк, железо, магнезиум, бакар и селен), инхибиторни дејства (витамини Д, Б6 и Е) и во елиминација на потрошените клетки преку апоптоза и преку клиренс (намалување на оштетувањето на ткивото, на пример витамин Ц).

Познато е дека малнутрицијата и недостигот на микроелементи негативно влијае на имунолошкиот систем, со што се зголемува можноста од инфекции кај индивидуите и на тој начин се влегува во еден круг на малнутриција – инфекција – имунолошка нефункционалност. Најмалку половина од децата ширум светот помлади од 5 години страдаат од недосиг на витамини и на минерали. Оттука треба да се води грижа за задоволување на препорачаните дневни дози на микроелементите.

Внесувањето разни микроелементи на светско ниво е недоволно, вклучително и во индустриски развиените земји, поради што може да дојде до зголемување на ризикот од инфекции. Зголеменото внесување на некои микроелементи може да помогне во оптимизирање или во максимизирање на функцијата на имунитетот и со тоа да се подобри отпорноста кон инфекциии.

Студиите покажуваат корисни ефекти во однос на витаминот А (при дијареја и при сипаници кај деца), витаминот Д (при инфекции на респираторниот тракт кај возрасни и кај деца), витаминот Ц (при пневмонија кај возрасни и кај деца и при обична настинка кај активни луѓе), цинкот (при отитис медија, инфекции на респираторниот тракт, пневмонија и при дијареја кај деца) и на железото (при инфекции на респираторниот тракт кај деца). Во лекувањето на симптомите на инфекција објавени се придобивки од употребата на витамин А (при пневмонија, морбили, како и при дијареја поврзана со морбили и со инфекции на респираторниот тракт кај деца), витамин Д (при туберкулоза, грип и при горнореспираторни инфекции кај возрасни и кај деца), витамин Ц (при обична настинка кај возрасни и кај деца и при пневмонија кај возрасни и кај постари лица) и на цинк (при обична настинка кај возрасни и кај деца).

Иако се сретнуваат одредени контрадикторни податоци, моменталните студии укажуваат на потреба од примена на микроелементи коишто го поддржуваат имунитетот, може да помогнат во оптимизацијата на имунолошката функција и на таков начин да го намалат ризикот од инфекции.

Карактеристики на имунолошкиот систем

Имунолошкиот систем е комплексен систем на органи, клетки и на биолошки процеси, коишто имаат за цел да го заштитат организмот од потенцијани закани. Тој се состои од два дела – вроден и стекнат имунитет.

Вродениот имунитет е прва линија на одбрана од вирусите, бактериите, паразитите и од други туѓи агенси коишто се обидуваат да навлезат во организмот. Основни негови карактеристики се дека е неспецифичен и се јавува многу брзо во тек на неколку минути и часови по контакт со патогените микроорганизми.

Тука спаѓаат: физички и хемиски бариери, воспалителен одговор, комплементен систем и фагоцитоза (неутрофили и макрофаги). Во физички бариери спаѓаат: интактни кожа, очи и коса, епител на гастроинтестинален, респираторен и на уринарен тракт. Во биохемиски механизми се вбројуваат: секрети, мукус, којшто ги заробува микроорганизмите, кисела pH-вредност во желудникот, жолчка, ензими во плунката, солзи и пот, коишто создаваат антимикробни соединенија што помагаат во заштита од патогените организми.

Ако патогенот ги пробие овие бариери, се активираат клетките од вродениот имунитет, како што се неутрофилите, моноцитите, еозинофилите, базофилите и NK-клетките (клетки убијци), коишто циркулираат во крвотокот. Активирањето на вродениот „неспецифичен“ имунолошки одговор доведува до брз воспалителен одговор, којшто го предупредува имунолошкиот систем за присуство на закана.

Овој воспалителен одговор активира серија протеини присутни во крвта и ја подобрува функцијата на фагоцитните клетки за расчистување на патогените и на оштетените клетки. Друга карактеристика на вродениот имунитет е нашиот микробиом. Тој активно се натпреварува со патогените микроорганизими и ги уништува пред тие да предизвикаат штета.

Ако, сепак, микроорганизмот успее да го избегне вродениот имунитет, тогаш се активира стекнатиот (адаптивен) имунолошки одговор којшто е високоспецифичен, има меморија (може да го меморира патогениот организам) и за неговото дејство обично се потребни неколку денови. При повторен контакт со истиот антиген се активираат мемориските Б-лимфоцити и тогаш специфичниот имунолошки одговор се јавува многу брзо и ефикасно се справува со патогениот организам.

Стекнатиот имунитет е, всушност, втора линија на одбрана и претставува комплексен антигенски специфичен одговор со посредство на Т- и на Б-лимфоцитите. Овие лимфоцити ги поткрепуваат двата механизми на стекнатиот имунитет – хуморалниот и клеточниот имунитет.

Хуморалниот имунитет е имунолошки одговор со учество на антигенски специфични антитела произведени од Б-лимфоцитите. Овие антитела се врзуваат за антигените и можат да ја блокираат функцијата на антигенот или да го неутрализираат патогенот. За разлика од ова, во клеточниот имунитет учествуваат поттипови на Т-клетки – помошнички Т-лимфоцити и цитотоксични Т-лимфоцити.

Повеќето од лимфоцитите умираат кога имунолошкиот одговор е завршен. Сепак, се формираат мемориски клетки (мемориски Th-клетки, мемориски цитотоксични Т-клетки и мемориски Б-клетки), коишто имаат долг животен век, често траат со децении и при повторен контакт со истиот антиген, веднаш се активираат.

Развој на имунолошкиот одговор

Формирањето на имунолошкиот систем започнува уште во матката на бремената жена и продолжува да се развива и созрева за време на првите 36 месеци по породувањето. Пред раѓање, поради недоволна стимулација со антигени, отсуствува имунолошката меморија и стекнатиот имунолошки одговор е слабо развиен.

Во тој период доминира неспецифичниот одбранбен систем, како и пасивниот имунитет добиен од мајката. За новороденчето од особена важност е доењето како извор на заштитни фактори, клетки и антитела.

Кај новороденчето доминира имунолошкиот одговор Th2. Созревањето на имунолошкиот систем најчесто интензивно се случува во првите 3 години од животот. Присуството на цревните микроби е неопходно за едукација на имунолошкиот систем и за стимулација на развој на имунолошки одговор Th1, со што се воспоставува рамнотежа помеѓу Th1 и Th2.

Кај доенчето доминираат еозинофили и базофили, додека бројот на неутрофили се зголемува и ги достигнува адултните вредности околу 6. година.

Оваа функционална незрелост на имунолошкиот систем кај доенчето го прави поосетливо на инфекции. Во првата година од животот постои физиолошка незрелост на клетките (намалена секреција на IL12), намалена секреција на цитокини како одговор на патогените, незрелост на NK-клетките и на комплементниот систем.

Стекнатиот имунолошки одговор побавно реагира на зависните Т-антигени. Затоа, во првата година од животот на детето воведени се вакцините, коишто помагаат во негова заштита од смртоносни инфекции (пертусис, полио, дифтерија, менингитис), а од друга страна го стимулираат созревањето на неговиот имунолошки систем. Во првата година нормално е доенчињата да имаат до 6 респираторни инфекции годишно, со тоа што машките деца се почувствителни. Постојат бројни ризик-фактори коишто доведуваат до побавно созревање на имунолошкиот систем и до зголемена осетливост кон инфекции, како што се недоењето на доенчињата, неправилната исхрана, потхранетоста, дефицитот на микроелементи, аерозагадувањето.

Улогата на исхраната врз развојот на имунолошкиот систем

Адекватната исхрана е клучна за развој, одржување и за функционирање на имунолошкиот одговор. На тој начин се обезбедуваат енергија, макроелементи, микроелементи – витамини и минерали.

Од микроелементите најважни се витамините А, Ц, Д, Е, Б2, Б6 и Б12, фолна киселина, бета-каротен, железо, селен, магнезиум, бакар и цинк, коишто играат важна улога во поддршката на имунолошкиот систем. Недостигот на овие микроелементи доведува до зголемена осетливост кон инфекции. Постои меѓусебна поврзаност меѓу исхраната, имунолошкиот систем и инфекциите.

Добро познато е дека лошата исхрана го нарушува имунолошкиот одговор, а тоа доведува до зголемена изложеност на инфекции. Малнутрицијата доведува до рецидивни инфекции, а и двете состојби доведуваат до исцрпување на имунолошкиот систем, со што организмот влегува во еден магичен круг. Со подобрување на малнутрицијата и на примената на микроелементи може да се прекине овој круг, да се подобри имунолошкиот систем и да се спречат инфекциите. Студиите покажаа дека тешката малнутриција може да влијае на развојот на тимусот, што последователно доведува до нарушување на имунитетот. Од друга страна, инфекцијата, исто така, доведува до малнутриција. Инфекцијата предизвикува низа воспалителни каскади на имунолошкиот систем, што резултира со дополнителен стрес на имунолошкиот систем којшто се наоѓа во развој.

Микроелементите (витамини и минерали) влијаат на секоја фаза на имунолошкиот одговор и ја поддржуваат. Недостигот на микроелементи може да влијае и на вродениот и на адаптивниот имунитет, предизвикувајќи имуносупресија и со тоа го зголемува ризикот од инфекции.

Понатаму, инфекциите и несоодветниот нутритивен статус имаат синергичен однос. Самиот имунолошки одговор на инфекцијата ја влошува лошата состојба на исхрана и предизвикува зголемување на потребите за микроелементи. Вирусните инфекции се водечка причина за морбидитетот и за морталитетот ширум светот, што може да се заклучи и од сезонскиот грип и од неодамнешната пандемија предизвикана од новиот сериозен акутен респираторен корона-вирус 2 (SARS-CoV-2), што предизвикува COVID-19.

Во однос на вродениот имунитет, микроелементите играат фундаментална улога во одржувањето на структурата и на функцијата на физичките бариери, како што се мембраните на кожата и на мукозата. Микроелементите, исто така, се вклучени во поддршката на активноста на антимикробните протеини и на хемотаксата на клетките. Понатаму, неколку витамини и минерали придонесуваат за фагоцитни и за уништувачки активности на неутрофилите и на макрофагите. Недостигот на витамини и на минерали, исто така, влијае на стекнатиот имунитет, особено на хуморалниот одговор (со посредство на антитела) и на клеточниот имунитет.

Дефицит на цинк може да доведе до атрофија на тимусот, намален број лимфоцити и намалена нивна активност, зголемен оксидативен стрес и до инфламација поради нарушена секреција на цитокини. Недостигот на витаминот Ц го зголемува ризикот од инфекции, особено од пневмонии. Зголемениот оксидативен стрес доведува до инфекции, а од друга страна и самата инфекција доведува до намалување на серумските вредности на витаминот Ц.

На следната табела дадени се ефектите на поединечните витамини и минерали врз вродениот и врз стекнатиот имунолошки одговор.

Табела: Улога на одредени витамини во имунолошкиот систем

ВИТАМИНВРОДЕН ИМУНИТЕТСТЕКНАТ ИМУНИТЕТ
Витамин ЦЕфикасен антиоксидант Има улога во диференцијацијата и во пролиферацијата на Б- и на Т-лимфоцититe
Учествува во синтезата на колаген Може да ја зголеми секрецијата на антитела (IgM и IgG)
Ги стимулира продукцијата, функцијата и движењето на леукоцитите Придонесува за созревање на Т-лимфоцитите
Ги подобрува хемотаксата и антибактериската активност на неутрофилите
Го зголемува серумското ниво на протеините од комплементниот систем
Придонесува за апоптоза на неутрофилите
Витамин ДГи стимулира пролиферацијата на имунолошките клетки и продукцијата на цитокиниГи инхибира прекумерната продукција на антитела и прекумерната пролиферацијата на Т-лимфоцитите
Ја зголемува диференцијацијата на моноцитите во макрофагиЈа поттикнува диференцијацијата на регулаторни Т-клетки
Придонесува за продукција на антимикробни пептиди Стимулира Th1 кон Th2, зголемува цитокини Th2 (IL4, IL10)
Ја ограничува прекумерната продукција на проинфламаторни цитокини од макрофагите (IL-1, TNF-алфа)Ја ограничува прекумерната продукција на проинфламаторни цитокини од Т-лимфоцитите (INF-гама, IL-2, IL8, IL6)
Витамин АПомага да се одржат структурниот и функционалниот интегритет на мукозните клеткиНеопходен е за функционирање на Т- и на Б-лимфоцитите
Важен е за нормално функционирање на клетките од вродениот имунолошки одговор Придонесува за синтеза на антитела
Ги инхибира Th1/Th17Вклучен е во развојот и во диференцијацијата на клетките Th1 и Th2
Придонесува за адекватна фагоцитна и за адекватна оксидативна функција на макрофагитеПридонесува за имунорегулаторна функција на регулаторните Т-клетки
Придонесува за секреција на проинфламаторните цитокини IL-12 и IL23
Витамин ЕВажен антиоксидант Ги зајакнува имуниот одговор на Т-клетките и лимфоцитната пролиферација
Го штити интегритетот на клеточната мембрана од слободните радикали Го оптимизира и го зголемува Th1, а го супримира имунолошкиот одговор Th2
Ја зголемува продукцијата на IL-2 и на цитотоксичната активност на NK-клетките
Витамин Б6Помага во регулацијата на воспалителниот процес Има улога во пролиферацијата, диференцијацијата и во созревањето на лимфоцитите
Има улога во продукцијата на цитокини и во клеточната активност на NK-клетките Има улога во продукцијата на антитела
Витамин Б12Има улога во функцијата на NK-клетките Дејствува како имуномодулатор на клеточниот и на хуморалниот имунитет
Помага во продукцијата на Т-лимфоцити
ЦинкИма антиоксидативни ефекти Има централна улога во клеточниот раст и во диференцијацијата на имунолошките клетки
Помага во ослбодување цитокини и индуцира пролиферација на CD8 + T-клетки Есенцијален е за развојот и за активацијата на Т-клетките
Помага во одржување на интегритетот на мукозните мембрани и на кожата Го ограничува прекумерното ослободување на проинфламаторните цитокини (IL2, IL6, THF-алфа)
Има директен антивирусен ефектГо зголемува бројот на регулаторните Т-клетки
ФолатУчествува во одржувањето на вродениот имунитет Има улога во клеточно посредуваниот имунитет
Важен е за реакцијата антиген – антитело
ЖелезоГи регулира цитокинската продукција и неговото дејствоПридонесува за диференцијација и за пролиферација на Т-лимфоцитите
Формира високотоксични хидрокси-радикали, коишто се вклучени во уништувањето бактерии од страна на неутрофилитеПридонесува за клеточна диференцијација и за клеточен раст
Важен е за создавањето оксиданти инволвирани во уништувањето на патогените Составен дел е на ензимите важни за функционирањето на имуните клетки (DNA-синтеза)
БакарИма aнтимикробно дејствоПридонесува за пролиферација на Т-клетките
Се акумулира на местото на воспаление, придонесува за продукција на IL-2Придонесува за продуцирање антитела и учествува во клеточниот имунитет
Ги отстранува слободните радикалиborder-2
СеленПридонесува за функција на ензимите зависни од селен коишто дејствуваат како клеточни антиоксидантиПридонесува за пролиферација на Т-лимфоцитите
Придонесува за продукција на имуноглобулини

Од суштинско значење е да се одржуваат соодветни количини на секој микроелемент. Добро балансираната исхрана е клучна за да се постигне оптимално внесување на сите овие витамини и основни елементи. Сепак, кај децата може да биде тешко да се обезбеди разновидна исхрана и соодветно внесување микроелементи согласно со препорачаната дневна доза (ПДВ) поради намаленото внесување храна, зголемените потреби за метаболизам или поради нивна зголемена загуба.

Мајчиното млеко игра важна улога во исхраната на доенчето. Составот на мајчиното млеко зависи од мајчините хомеостатски механизми. Одредени микроелементи се излачуваат во млекото, независно од исхраната на мајката, како што се калциум, магнезиум и бакар. Но, постојат витамини растворливи во вода и во масти коишто зависат од исхраната на мајката, како што се витамините А, Б и Ц. Мајчиното млеко е сиромашен извор на витамин Д и затоа се препорачува употреба на овој витамин кај сите доенчиња. Мајчиното млеко е слаб извор и на железо и на цинк, а потребите на железо особено се зголемени по 6. месец. Затоа се препорачува да се започне со дохрана, со што ќе се обезбедат доволни количини на овие хранливи материи.

Дефицитот на микроелементи е доста чест во првите години на детето. Тоа е период и кога децата честопати се пребирливи во исхраната и не внесуваат доволно разновидна исхрана богата со зеленчук и со овошје.

Затоа, доколку се сомневаме на дефицит на микроелементи, потребно е нивна дополнителна примена, но притоа да се внимава да не се пречекорат препорачаните дневни потреби.

Препораки за примена на витамини и на минерали кај децата

За одредени витамини постојат препораки за примена при одредени инфекции и состојби, за коишто постојат докази дека нивната примена ја подобрува состојбата кај децата:

Витамин Ц

  • Ги намалува времетраењето и тежината на симптомите на настинка; овозможува подобар клинички исход при пневмонија и при симптоми на дијареја.

Витамин Д

  • Ги намалува акутните инфекции на респираторниот тракт.

  • Неговата примена има придобивки кај деца со туберкулоза.

Витамин А

  • Ги намалува инциденцата на дијареја и морталитетот, инциденцата на ситни сипаници и морбидитетите кај деца со дефицит на витаминот А (од 6-месечна до 5-годишна возраст).

  • Го намалува ризикот од морбидитет и од морталитет од инфективни заболувања.

Фолат и цинк

  • Ги намалуваат времетраењето на дијарејата и инциденцата на пневмонија кај деца над 6-месечна возраст.

  • Ги намалуваат времетраењето и тежината на симптомите на настинка.

  • Ги подобруваат клиничкиот исход при пневмонија и симптомите при дијареја.

  • Кај новороденчиња со ниска родилна тежина примената на цинк може делумно да го обнови клеточниот имунитет.

Заклучок

За здрав имунолошки систем потребна е правилна и разновидна исхрана, со што ќе се обезбеди оптимално внесување на сите хранливи материи (макроелементи и микроелементи).

Во услови на неправилна исхрана и на зачестени инфекции постои намалена функционалност и на имунолошкиот систем кај детето. Затоа е потребно, доколку има потреба, да се подобри малнутрицијата и да се почне со примена на одредени витамини и минерали, коишто може да го возобноват имунолошкиот систем.

Иако се сретнуваат одредени контрадикторни податоци, моменталните студии укажуваат на потреба од примена на микроелементи коишто го поддржуваат имунитетот, може да помогнат во оптимизацијата на имунолошката функција и на таков начин да го намалат ризикот од инфекции.

Литература:

  1. Gombart A.F., Pierre A., Maggini S. „A Review of Micronutrients and the Immune System-Working in Harmony to Reduce the Risk of Infection“. Nutrients 12 (1), 2020 , 236 Published 2020 Jan 16.

    doi: 10 . 3390 / nu12010236

  2. Maggini S., Pierre A., Calder P.C. „Immune Function and Micronutrient Requirements Change over the Life Course“. Nutrients 10 (10), 2018 Oct 17, 1531.

    doi : 10. 3390 / nu10101531 . PMID : 30336639 ; PMCID : PMC6212925.

  3. Francesco Pecora, Federica Persico, Alberto Argentiero, Cosimo Neglia and Susanna Esposito. „The Role Micronutrients in Support of the Immune Response against Viral Infections“. Nutrients 12, 2020, 3198.

    doi: 10 .3390 / nu12103198

  4. Uday A. Pai, Priya Chandrasekhar, Ryan S. Carvalho, Shweta Kumar. „The role of nutrition in immunity in infants and toddlers: An expert panel opinion Clinical Epidemiology and Global Health“, 2018, 6 (4): 155–159, ISSN 2213-3984. <https://doi.org/10.1016/j.cegh.2017.11.004>

  5. Tourkochristou E., Triantos C. and Mouzaki A. „The Influence of Nutritional Factors on Immunological Outcomes“. Front. Immunol. 12, 2021, 665968.

    doi: 10.3389/fimmu.2021.665968

Проф. д-р Катарина Ставриќ

ЈЗУ Универзитетска клиника за детски болести, Скопје