Imunologie nutrițională

Acest articol face parte din subiectul de cercetare

Funcțiile imunomodulatoare ale ingredientelor nutriționale în sănătate și boli Vizualizați toate cele 15 articole

Editat de
Willem Van Eden

Universitatea Utrecht, Olanda

funcțiile

  • Descărcați articolul
    • Descărcați PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Suplimentar
      Material
  • Citarea exportului
    • Notă finală
    • Manager de referință
    • Fișier TEXT simplu
    • BibTex
DISTRIBUIE PE

Editorial ARTICOL

  • 1 Laborator cheie de stat pentru știința și tehnologia alimentelor, Universitatea Jiangnan, Wuxi, China
  • 2 Școala de știință și tehnologie alimentară, Universitatea Jiangnan, Wuxi, China
  • 3 Divizia de Biologie Medicală, Departamentul de Patologie și Biologie Medicală, Universitatea din Groningen, Centrul Medical Universitar Groningen, Groningen, Olanda

Imunologia nutrițională este un domeniu în dezvoltare rapidă. Un număr tot mai mare de dovezi demonstrează impactul alimentelor și al componentelor nutriționale asupra intestinului și a imunității sistemice a consumatorilor. În ultimii ani, implicațiile nutriției și intervenției nutriționale asupra prevenirii bolilor au devenit acceptate și au devenit un instrument important în gestionarea mai multor boli.

Imunologia nutrițională ar putea deveni și mai importantă în prevenirea bolilor atunci când interacțiunea dintre procesele nutriționale și sistemul imunitar este mai bine înțeleasă. În special, răspunsurile imune specifice celulare și moleculare provocate de nutriție și rolul barierei intestinale și al microbiotei în interacțiune necesită mai mult studiu.

Acest conținut al acestui subiect de cercetare a fost conceput pentru a oferi o colectare în timp util a cercetărilor mecaniciste, translaționale și clinice privind interacțiunea dintre alimente, componentele nutriționale și imunitatea în condiții fiziologice și fiziopatologice.

Avem o serie de articole originale sau de recenzie care prezintă rolul microbiotei intestinale afectate de diverși factori, probiotice specifice în modelarea imunității și implicații în bolile inflamatorii imune.

Fransen și colab. axat pe microbiota intestinală în vârstă și sănătate. Vârsta avansată este asociată cu inflamație cronică de grad scăzut, denumită inflamator. Se știe, de asemenea, că persoanele în vârstă au o compoziție modificată a microbiotei intestinale. Nu se știa dacă această microbiotă intestinală modificată a fost cauza sau consecința inflamației. În acest scop, Fransen și colab. a efectuat transferul microbiotei de la șoareci bătrâni la șoareci tineri liberi de germeni și a demonstrat că microbiota intestinală de la șoareci bătrâni contribuie la inflamarea după transferul la șoareci tineri GF. Aceste cunoștințe ar putea duce la strategii specifice pentru a juvenila microbiota la vârstnici pentru a reduce inflamația.

Pe lângă îmbătrânire, genul afectează sistemul imunitar și compoziția microbiotei intestinale. Tot aici nu se cunoaște cauza sau consecința. În acest context, același grup demonstrează că diferențele de gen în imunitate sunt deja prezente la șoarecii GF, independenți de microbiota intestinală și că diferențele de sex independente de microbiotă în sistemul imunitar selectează o compoziție de microbiotă intestinală specifică genului, care la rândul său contribuie în continuare la diferențele de gen în sistemul imunitar (Fransen și colab.). Această cercetare sugerează că modularea imunității prin nutriție ar putea avea nevoie de o abordare specifică genului.

Acumularea de dovezi susține un rol important al dietei și al microbiotei intestinale în bolile mediate de imunitate. Scleroza multiplă (SM) este o boală neurologică autoimună caracterizată prin inflamația cronică a sistemului nervos central (SNC), care duce la demielinizare, leziuni axonale și simptome precum oboseala și dizabilitatea. Infiltrarea celulelor imune activate periferic în SNC are un rol patogen cheie. Studiile preclinice, precum și cele clinice sugerează un rol pentru microbiota intestinală și componentele dietetice în SM. Recenzia de la van Den Hoogan și colab. concentrat pe studii recente privind microbiota intestinală și intervențiile dietetice în SM și modele prospective de animale în care eficacitatea intervenției dietetice poate fi testată.

În acest subiect de cercetare, avem, de asemenea, mai multe studii axate pe diferite tulpini probiotice specifice pentru a modula afecțiunile legate de imunitate. Un dezechilibru în compoziția microbiotei intestinale poate duce la afectarea homeostaziei intestinale, inflamația cronică a intestinului și o predispoziție la dezvoltarea, de exemplu, a cancerului colorectal (CRC). Utilizarea bacteriilor probiotice a apărut ca o strategie aditivă pentru tratarea și prevenirea cancerului. Mai mult, consumul de bacterii benefice poate modula în mod favorabil compoziția microbiotei intestinale, care a fost descrisă în mai multe studii pentru a juca un rol important în prevenirea carcinogenezei CRC. În acest sens, Jacouton și colab. a evaluat efectul protector al tratamentului oral cu Lactobacillus casei BL23, o tulpină probiotică binecunoscută pentru proprietățile sale antiinflamatorii și anticanceroase din CRC. Rezultatele lor demonstrează un potențial ridicat de L. casei BL23 pentru dezvoltarea de noi strategii bazate pe probiotice pentru combaterea CRC.

Bacteriile orale interacționează cu mucoasa intestinală și afectează imunitatea. Cu toate acestea, perspectivele mecaniciste sunt limitate. de Vos și colab. a efectuat un studiu randomizat încrucișat controlat cu placebo, pentru a evalua Lactobacillus plantarum suplimentarea (tulpina TIFN101, CIP104448 sau WCFS1) sau placebo la subiecți umani sănătoși timp de 7 zile. Datele lor arată că tulpinile bacteriene specifice pot preveni stresul imunitar indus de analgezicele consumate frecvent, cum ar fi medicamentele antiinflamatoare nesteroidiene (AINS) și pot avea efecte benefice asupra imunității consumatorilor prin stimularea prezentării antigenului și a răspunsurilor de memorie. Acest studiu demonstrează că speciile probiotice pot servi ca mijloc de prevenire a efectelor secundare ale medicamentelor.

Indigen Clostridium s-a demonstrat recent că speciile induc celule T reglatoare ale colonului (Tregs), iar limfocitele intestinale sunt capabile să migreze către insulele pancreatice într-un mediu inflamator. Jia și colab. a investigat dacă suplimentarea cu probiotice bine caracterizate Clostridium butyricum CGMCC0313.1 (CB0313.1) poate induce Treg pancreatic și, în consecință, poate diminua incidența diabetului la șoarecii diabetici non-obezi (NOD). Acest studiu oferă baza viitoarelor investigații clinice în prevenirea diabetului de tip 1 (T1D) prin administrare orală de CB0313.1.

Într-un alt model animal pentru T1D, la șobolanii predispuși la diabet, care s-au bio-reprodus, s-a demonstrat că Lactobacillus johnsonii N6.2 a atenuat apariția diabetului, în parte, prin modificări ale raporturilor kinurenină: triptofan (K: T). Ca un pas către aplicarea umană, Marcial și colab. a efectuat un studiu pilot dublu-orb, randomizat, pentru a determina siguranța, toleranța și răspunsul imunologic general al L. johnsonii N6.2 la subiecți sănătoși. Patruzeci și doi de persoane sănătoase, fără factori de risc cunoscuți pentru T1D, au fost implicați pentru a evalua răspunsurile subiectului la consumul de L. johnsonii N6.2. Datele oferă suport pentru siguranța și fezabilitatea utilizării L. johnsonii N6.2 în studiile de prevenire la subiecți cu risc de T1D.

Pancreatita acută (AP) este o tulburare inflamatorie abdominală comună și una dintre principalele cauze ale internării în spital pentru tulburări gastro-intestinale. Nu este disponibilă nicio terapie specifică farmacologică sau nutrițională, dar este foarte necesară. În acest subiect de cercetare, Pan și colab. a furnizat o revizuire cuprinzătoare a progreselor recente în tratamentul nutrițional al pancreatitei acute, concentrându-se pe enteral vs. strategii de nutriție parenterală și suplimente nutritive precum probiotice, glutamină, acizi grași omega-3 și vitamine în AP clinice. Revizuirea oferă mai multe piste către nutriție de succes și suplimente nutritive pentru managementul clinic al AP.

În plus, același grup s-au concentrat pe fibrele dietetice în prevenirea sau tratarea AP. Fructanii de tip inulină (ITF) sunt capabili să modifice imunitatea intestinală și homeostazia barierei într-o manieră dependentă de chimie și, prin urmare, pot fi aplicate pentru gestionarea AP, dar eficacitatea lor în AP nu a fost încă demonstrată. El și colab. au examinat și comparat efectele modulatorii ale ITF cu diferite grade de fermentabilitate asupra imunității pancreatice-intestinale și a funcției de barieră în timpul AP indus experimental la șoareci. Rezultatele demonstrează un efect clar al inulinei, dependent de lungimea lanțului, pentru a atenua AP.

Obezitatea și sindromul metabolic sunt recunoscute în prezent ca epidemii mondiale care prezintă un impact socioeconomic profund și reprezintă o preocupare pentru sănătatea publică. Celulele sistemului imunitar contribuie atât la menținerea „homeostaziei slabe”, cât și la dereglarea metabolică observată la indivizii obezi. Dovezile sugerează că aditivii alimentari pot fi, de asemenea, un factor important care contribuie la tulburarea metabolică. Ultima recenzie de la Paula Neto și colab. rezumă cele mai recente dovezi din literatura de specialitate că aditivii alimentari au efecte relevante asupra celulelor sistemului imunitar care ar putea contribui la dereglarea metabolică mediată de imunitate. Datele examinate sugerează că unii aditivi alimentari ar trebui evitați având în vedere efectele adverse ale acestor aditivi pentru predispoziția indivizilor să dezvolte obezitate și sindrom metabolic.

Într-un alt aspect, dimorfismul sexual în răspunsul imun este recunoscut pe scară largă, dar puține studii la om au observat această distincție. Alimentele cu potențial endo-imunomodulator pot dezvălui noi tendințe sexuale in vivo interacțiuni. În acest scop, Jumat și colab. a comparat efectele imunomodulatoare ale Împărăteasa Papaya comparativ între bărbații și femeile sănătoase. Datele lor arată că profilurile imune clare sunt diferite la sex după consumul de papaya și pot avea influență hormonală sexuală.

În cele din urmă, avem două articole axate pe efectele nutrienților asupra sănătății și bolilor. Aportul excesiv de sodiu este adesea asociat cu un risc ridicat de boli cardiovasculare. Mai recent, s-a demonstrat că dietele bogate în sare (HSD) activează celulele Th17 și cresc severitatea bolilor autoimune. Aguiar și colab. a evaluat efectele unei diete suplimentate cu NaCl în mucoasa colonică la starea de echilibru și în timpul inflamației. Au descoperit că consumul de HSD în sine a declanșat o inflamație detectabilă histologic în colon și, de asemenea, a exacerbat modelele induse chimic de colită la șoareci printr-un mecanism dependent de producția de IL-17 cel mai probabil atât de celulele ILC3, cât și de cele Th17.

S-a dovedit că deficitul de L-arginină este asociat cu un număr tot mai mare de boli umane, inclusiv traume, anumite tipuri de cancer și infecții. Suplimentarea cu L-arginină este esențială în timpul sarcinii pentru a sprijini dezvoltarea fetală. În condiții de epuizare a l-argininei, proliferarea celulelor T este afectată. Anterior, s-a demonstrat că sângele neonatal are niveluri mai scăzute de l-arginină decât sângele adulților, care este asociat cu o proliferare slabă a limfocitelor neonatale și că l-arginina îmbunătățește proliferarea limfocitelor neonatale printr-o cale independentă de interleukină (IL) -2. Yu și colab. au investigat în continuare modul în care l-arginina exogenă îmbunătățește funcția Treg neonatală în raport cu producția de IL-10 sub reglare epigenetică. Rezultatele lor sugerează că l-arginina modulează Treg-urile neonatale prin reglarea metilării ADN-ului promotor IL-10. Suplimentarea cu L-arginină poate corecta funcția Treg la nou-născuții cu deficit de l-arginină.

Contribuțiile științifice arată în mod colectiv rolul important al componentelor dietetice în homeostazia imună și potențialul anumitor ingrediente alimentare pentru prevenirea bolii sau gestionarea simptomelor bolii. Înțelegerea modului în care componentele alimentare specifice ar putea afecta microbiota intestinală, funcția de barieră sau receptorii imunității ar putea duce la strategii direcționate și concepute rațional pentru a evita bolile imune. În același timp, subiectul de cercetare arată că unele ingrediente pot avea efecte adverse și ar trebui evitate la subiecții sensibili și că grupurile vizate, cum ar fi diferite sexe și clase de vârstă, trebuie distinse pentru eficacitatea optimă a intervențiilor nutriționale.

Contribuțiile autorului

Toți autorii enumerați au adus o contribuție substanțială, directă și intelectuală la lucrare și au aprobat-o pentru publicare.

Finanțarea

Această lucrare și lucrările conexe au fost susținute de fonduri de la Fundația Națională pentru Științe Naturale din China (subvențiile nr.: 91642114, 31570915 și 81870439), Planul de recrutare din provincia Jiangsu pentru talente la nivel înalt, inovatoare și antreprenoriale (Talentul de top al cercetării inovatoare) ) Echipa), Fondurile fundamentale de cercetare pentru universitățile centrale (subvenția nr.: JUSRP51613A), Fondurile de dezvoltare științifică și tehnologică Wuxi pentru cooperarea internațională în domeniul cercetării și dezvoltării științei și tehnologiei (WX0303B010518180007PB) și Programul național de disciplină de primă clasă în domeniul științei și tehnologiei alimentelor ( Nr. Subvenției: JUFSTR20180103).

Declarație privind conflictul de interese

Autorii declară că cercetarea a fost efectuată în absența oricărei relații comerciale sau financiare care ar putea fi interpretată ca un potențial conflict de interese.

Cuvinte cheie: intervenție nutrițională, microbiota intestinală, probiotice, fibre dietetice, boli legate de imunitate

Citare: Sun J și de Vos P (2019) Editorial: Funcții imunomodulatoare ale ingredientelor nutriționale în sănătate și boli. Față. Immunol. 10:50. doi: 10.3389/film.2019.00050

Primit: 29 noiembrie 2018; Acceptat: 09 ianuarie 2019;
Publicat: 24 ianuarie 2019.

Editat și revizuit de: Willem Van Eden, Universitatea Utrecht, Olanda