Niedobory odporności
Immunomodulujące działanie beta-glukanów pochodzących z grzybów
Źródło: Nutrients Autorzy: van Steenwijk H, Bast, A and de Boer A.
Beta-glukany pochodzące grzybów to bioaktywne związki polisacharydowe o długim łańcuchu, nie rozpuszczalne w wodzie i o właściwościach immunomodulujących. Poznanie działania i funkcji beta-glukanów, które od wieków są stosowane w tradycyjnej medycynie, rozwija się dzięki nowoczesnym metodom immunologicznym i biotechnologicznym.
Immunomodulating Effects of Fungal Beta-Glucans: From Traditional Use to Medicine
W przeglądzie tym zwrócono uwagę na potencjalne zastosowanie immunomodulacyjne beta-glukanów pochodzących z grzybów – stosowanych od wieków w tradycyjnej medycynie chińskiej – w żywieniu i medycynie. Z tego przeglądu można wywnioskować, że glukany grzybowe mogą odgrywać obiecującą rolę w obu perspektywach i że istnieją możliwości zastosowania medycyny tradycyjnej w immunologię zarówno w produktach leczniczych, jak i żywności. W zależności od dawki, postaci użytkowej, skuteczności, profilu bezpieczeństwa i drogi podania, działanie immunomodulujące, jakiego można oczekiwać od beta-glukanów grzybowych, można uznać za działanie farmaceutyczne (leczenie lub wyleczenie choroby) lub za działanie zdrowotne pochodzące z żywności, koncentrując się na zapobieganiu negatywnym skutkom zdrowotnym.
W Europie oświadczenia dotyczące korzyści zdrowotnych są ściśle regulowane, a EFSA dokonuje przeglądu dowodów naukowych potwierdzających domniemane stwierdzenia dotyczące skutków zdrowotnych. Jak wykazano w niniejszym artykule, wszystkie wnioski o oświadczenia zdrowotne związane ze stymulacją układu odpornościowego i obroną przed mikroorganizmami chorobotwórczymi zostały dotychczas odrzucone. Ponieważ EFSA zatwierdziła oświadczenia immunologiczne tylko dla sześciu witamin i czterech niezbędnych pierwiastków śladowych, można jedynie spekulować, że pokusa dodawania tych składników do produktów rośnie, zamiast stymulować badania nad innowacyjną żywnością. Porównując bazę dowodową domniemanych skutków zdrowotnych suplementów beta-glukanu z grzybów z wytycznymi dotyczącymi oświadczeń zdrowotnych wspomagających odporność, ale co ważniejsze, z wytycznymi dotyczącymi uzasadnienia stymulacji układu odpornościowego i obrony przed patogenami przez produkty spożywcze, wykazano, że glukany grzybowe może odgrywać rolę we wspieraniu i utrzymaniu zdrowia, a tym samym może być postrzegana jako dobra prozdrowotna substancja pochodząca z pożywienia – co może oznaczać, że taki efekt można również twierdzić, jeśli zostanie zatwierdzony.
Oprócz tych zmian związanych z zastosowaniami żywieniowymi suplementów zawierających beta-glukan, beta-glukany mogą również zająć nowe miejsce w zachodniej medycynie, ponieważ koncepcja wytrenowanej odporności jest stosunkowo nowa i nie została zbadana w większym stopniu. Nowe odkrycia i postępy w zakresie wytrenowanej odporności mogą prowadzić do możliwego zastosowania grzybowych beta-glukanów jako nieswoistych immunostymulantów w zachodniej medycynie. Ze względu na doświadczenia z medycyny azjatyckiej i stosunkowo korzystny profil bezpieczeństwa, lentinan (i.v.) mógłby potencjalnie być odpowiednim glukanem grzybowym w tej nowej dziedzinie odporności. Jednak aby lek mógł zostać uznany za lek w Europie, należy najpierw przeprowadzić dodatkowe (przedkliniczne) badania bezpieczeństwa. Preparat Imprime PGG, który obecnie przechodzi przez etapy opracowywania leku, to kolejny grzybowy beta-glukan warty zbadania. Wreszcie, biorąc pod uwagę różne sposoby oczyszczania i przetwarzania beta-glukanów, jednym z największych wyzwań pozostaje standaryzacja i właściwa charakterystyka samych związków aktywnych. Jednak dzięki nowoczesnym metodom immunologicznym i biotechnologicznym zdobywa się coraz więcej informacji na temat immunomodulujących beta-glukanów grzybów, które mają potencjalne zastosowania zarówno w żywności, jak i produktach farmaceutycznych.
Immunomodulating Effects of Fungal Beta-Glucans: From Traditional Use to Medicine Nutrients. 2021 Apr; 13(4): 1333. Published online 2021 Apr 17. doi: 10.3390/nu13041333
Wtórne niedobory odporności
Inaczej tzw. nabyte niedobory odporności, występują znacznie częściej niż pierwotne. Wtórne niedobory odporności najczęściej pojawiają się w chorobach typu: cukrzyca, anemia sierpowata, różyczka, białaczka, wietrzna ospa i różnymi zakażeniami bakteryjnymi. Przyczyną wtórnego niedoboru odporności może być niedożywienie, zabieg chirurgiczne, oparzenia czy przeszczepy narządów i podawanie leków immunosupresyjnych. Innymi przyczynami mogą być choroby układu krwiotwórczego, a także choroby autoimmunologicznych. Może być on również spowodowany przez wirusa HIV (Human Immunodeficieny Virus). AIDS czyli choroba spowodowana wirusem HIV jest również określana jako zespół nabytego upośledzenia odporności (Acquired Immunodeficiency Syndrome. Skutkiem zakażenia HIV jest spadek liczby limfocytów-T, przez co zwiększa się podatność organizmu na choroby, które przy normalnej odporności nie stanowią zagrożenia, jednak dla nosicieli HIV mogą być śmiertelne. Chorzy bardzo często mają nietypowe zapalenia płuc, infekcje grzybiczne, nowotwory oraz defekty w układzie nerwowym, które ostatecznie prowadzą do zgonu. Wtórne niedobory odporności są nabyte i najczęściej spowodowane zaburzeniami jatrogennymi. Stosowanie różnych leków immunosupresyjnych, przeciwnowotworowych czy niektórych antybiotyków dodatkowo obniża odporność organizmu.
Poniżej zestawiono szereg sytuacji w których dochodzi do zaburzeń/ niedoborów odporności.
Zaburzenia immunologiczne wieku podeszłego
W zakresie odporności komórkowej
- Stopniowy spadek liczby limfocytów T po 70 roku życia
- Wzrost liczby limfocytów CD4 i spadek liczby limfocytów CD8
- Szczątkowa funkcja grasicy
- Wzrost ekspresji CD45RO, spadek ekspresji CD45RA
- Spadek ekspresji IL-2, IL-4 i INF-γ
- Osłabienie odpowiedzi proliferacyjnej limfocytów po stymulacji PHA i ConA
- Zmniejszenie częstości dodatnich reakcji DTH, i osłabienie ich intensywności
W zakresie odporności humoralnej
- Spadek poziomu IgM, IgE i IgD, wzrost poziomu IgG
- Spadek miana naturalnych przeciwciał
- Wzrost miana autoprzeciwciał i przeciwciał antyidiotypowych
- Spadek liczby limfocytów B CD5(-) i wzrost limfocytów B CD5(+) po 70 roku życia
- Zwiększona synteza IL-4, IL-5, IL-6 , podwyższona aktywność INF-γ
Zaburzenia immunologiczne w przebiegu niewydolności nerek
- Przedłużona tolerancja na przeczep allogeniczny
- Wzrost podatności na infekcje
- Zwiększona liczba przypadków neoplazji
- Nieprawidłowa reakcja na szczepionki przeciwko infekcjom wirusowym (grypa, wzw)
Przyczyny zaburzeń immunologicznych w mocznicy
- Przewlekły niedobór białka i kalorii (niedostateczna podaż, zaburzenia wchłaniania, nadmierna utrata)
- Niedobory Zn, witamin B6 i E
- Przeładowanie żelazem (ferrytyna powyżej 500 mcg/l)
- Nisko- i wielkocząsteczkowe toksyny mocznicowe
- Przewlekła dializoterapia
Zaburzenia odporności po zabiegu operacyjnym
- Wystąpienie anergii skórnej
- Spadek IgG i IgM (przed operacją) przeciwko endotoksynom bakteryjnym
- Duży spadek (>50%) liczby limfocytów w 1 dobie po zabiegu
- Zwiększona w 1 – 2 dobie aktywność neutrofilów
- Spadek (20-30%) aktywowanych monocytów
- Podwyższone stężenie IL-6
Polekowe zaburzenia odporności
Po stosowaniu cytostatyków
- Neutropenia późna 35 – 45 dni (nieodwracalne uszkodzenie komórki macierzystej linii mieloidalnej)
- Neutropenia wczesna 7 – 14 dni (odwracalne uszkodzenie komórki macierzystej linii mieloidalnej)
Po innych lekach – lek (hapten) uruchamia nieprawidłowe niszczenie granulocytów
Po długotrwałym stosowaniu glikokortykosteroidów – hamowanie czynności granulocytów
Efekt działania glikokortykosteroidów
- Apoptoza limfocytów aktywowanych allo- i autoantygenami
- Zmniejszenie ekspresji antygenów MCH i cząsteczek adhezyjnych na powierzchniach komórek
- Hamowaniu indukcji syntazy tlenku azotu w makrofagach
- Upośledzenie funkcji limfocytów cytotoksycznych i komórek NK
- Hamowanie funkcji monocytów i makrofagów
Infekcje wikłające leczenie immunosupresyjne
- Infekcja wirusem cytomegalii (CMV) – u 80% populacji w młodości przebiega bezobjawowo, objawy przy obniżonej odporności
- Ostra infekcja wirusem ospy i półpaśca (Varicella Zoster Virus – VZV)
- Ostra infekcja wirusem opryszczki (Herpes Simplex Virus – HSV)
- Gruźlica i mykobakteriozy
- Infekcje grzybicze (candida, cryptococcus, aspergillus)
- Pneumocystodoza
Stres a odporność
W badaniach doświadczalnych na zwierzętach w warunkach stresu stwierdza się spadek wskaźników odpowiedzi komórkowej
- Spadek liczby limfocytów
- Zaburzenia ilościowe subpopulacji
- Spadek aktywności komórek NK
- Spadek odpowiedzi proliferacyjnej na antygen
- Zaburzenia fagocytozy
Przewlekły stres → podwzgórze → przysadka → układ współczulny → ACTH, katecholaminy, opioidy → obniżenie produkcji IL2
Zaburzenia odporności w wyniku promieniowania jonizującego
- Napromienianie całego ciała = napromieniowanie tkanki limfatycznej (Total Lymphoid Irradiation)
- Największa pobudliwość komórek dzielących się np. limfocytów pobudzonych alloantygenem
- Limfocyty Th bardzie wrażliwe niż limfocyty Ts
- Makrofagi i komórki NK względnie odporne na napromienianie
Zaburzenia odporności a niektóre nowotwory
Układ odporności sprawuje nadzór immunologiczny, który zapobiega nowotworzeniu poprzez wczesne wykrywanie i niszczenie komórek atypowych. Immunosupresja i upośledzenie odporności może prowadzić do zakażeń wirusowych, które z kolei mogą sprzyjać rozwinięciu się szeregu chorób nowotworowych:
- Chłoniaki nieziarnicze (Epstein-Barr Virus – EBV)
- Mięsak Kaposi (human immunodeficiency virus – HIV)
- Rak skóry i rak odbytu (human papilloma virus – HPV)
- Pierwotny rak wątroby (hepatitis B virus – HBV)
Zaburzenia odporności humoralnej w przebieg choroby nowotworowej
- Cytokiny (głównie TGF-beta transforming growth factor) wydzielane przez komórki nowotworowe (rak owsiano-komórkowy, międzybłoniak, ziarnica Hodgkina)
- Prostaglandyny (głownie PGE2) wydzielane przez makrofagi (nowotwory głowy i szyi)
- Gangliozydy produkowane m.in. przez makrofagi, erytrocyty, komórki wątroby
Zaburzenia odporności komórkowej w przebieg choroby nowotworowej
Ogólne:
- Zmniejszenie liczby limfocytów
- Zmniejszenie populacji limfocytów CD4
- Spadek lub odwrócenie wskaźnika CD4/CD8
- Osłabienie aktywności komórek NK
Miejscowe (region guza, regionalne węzły chłonne):
- Zmniejszenie liczby i zaburzenie funkcji komórek jednojądrzastych
Zaburzenia odporności w przebiegu choroby głodowej
Na szczęście w naszym kraju, ani w Europie choroba głodowa praktycznie nie występuje samoistnie. Może się objawić w przebiegu innych chorób o ciężkim i długotrwałym przebiegu /m.in. w przebiegu choroby nowotworowej, gruźlicy, zapalenia płuc, ciężkiej biegunki/. Choroba głodowa jest charakterystyczna do regionów dotkniętych wojną czy do Afryki subsacharyjskiej. W Europie w XX wieku były regiony dotknięte głodem np. wielki głód na Ukrainie w latach 1932 - 1933, oraz głód w obozach koncentracyjnych czy w nazistowskich Gettach dla Żydów. W przebiegu choroby głodowej dochodzi do szeregu zaburzeń organizmu, w tym również w zakresie układu odporności.
- Upośledzenie odpowiedzi komórkowej
- Upośledzenie fagocytozy
- Upośledzenie produkcji cytokin, przeciwciał i białek układu dopełniacza
- Zanik grasicy i grasicozależnych stref węzłów chłonnych
Inne wtórne zaburzenia odporności
- W przebiegu zakażenia (HIV, HTLV1 (Human T-cell Leukemia Virus), wirusem odry, gruźlicy
- Niedobory żywieniowe (cynku, żelaza, witamin A, E, B, kwasu foliowego)
- Endokrynopatie (nadczynność tarczycy, choroba Cushinga, cukrzyca, nadczynność przytarczyc)
- Stany po urazach, po oparzeniach, głęboka hipotermia
- Utrata białka (enteropatie wysiękowe, zespół nerczycowy)
- Alkoholizm, narkomania
