III. ATALA. Immunonutrizioa

07. gaia

Nutrieenteek eragindakoerantzun immunearen modulazioa

B. Diez Azpiri, J. Bikandi, R. San Millán Gutiérrez

NUTRIZIOA ETA

SISTEMA IMMUNEA

Nutrienteen eskaera

Gaixotasunak:

AUTOIMMUNITATEA

HIPERSENTIKORTASUNA

Immunomodulazioa

INFEKZIOaren

kontrola

MINBIZIA

SISTEMA IMMUNEA

Estres / aktibazioa

NUTRIZIOA

Behar minimoakhazkuntza- eta ugalketa-maila

handienaklortzeko

Nutrizioaren inpaktuaimmunitatean:

immunitatean eragiten dutennutrizioaren mekanismoak

Erantzun immunearen inpaktuanutrienteen beharrean:

nola eragiten du estres immunologikoaknutrienteen eskaeran?

Nutrizioa eta sistema immunea: interakzioak

Immunomodulazioa

SISTEMA IMMUNEA

NUTRIZIOA

Behar minimoakhazkuntza- eta ugalketa-maila

handienaklortzeko

Immunitateannutrizioaren inpaktua:immunitatean eragiten

duten nutrizioarenmekanismoak

Nutrizioaren inpaktua immunitatean:

- Nutrienteek eragindako erregulazio zuzena

- Sistema endokrinoak eragindako modulazio ez-zuzena

- Substratuaren erabilgarritasunak eragindakoerregulazioa

- Sistema immuneak eragindako patologiarenmodulazioa

- Immunitate nutrizionala

Nutrizioa eta sistema immunea: interakzioak

eskasa mar

gina

la

Ezin

hobeGehie-

gizkoa

mar

gina

la

NHU beharrakA

NHU beharrak

B

eskasa mar

gina

la

Ezin

hobe

mar

gina

la

immunokonpetentzia

C

eskasa mar

gina

la

Ezin hobe

mar

gina

la

Kontzentrazioa dietan

Nutrienteen behar optimoakHazkuntza eta Ugalketarako

(NHU) eta patologiak ekiditeko

A. Behar nutrizionalak NHU baino

handiagoak immunokonpetentzia lortzeko

B. Behar nutrizionalak eta NHU berdinak

immunokonpetentzia lortzeko

C. Behar nutrizionalak NHU baino txikiagoak

immunokonpetentzia lortzeko

Nutrienteek eragindako erregulazio zuzena

NHU beharrak

Gehiegizkoa

Gehiegizkoa

aFuntsezko nutrienteek eta ez-funtsezkoekeragina dute erantzun immunearenerregulazioan, zelulen arteko eta zelularenbarruko komunikazioak alda ditzaketelako.

aNutrienteak behar arruntetik gora badaude,garrantzi txikia dute odol eta ehun mailarenaldaketak minimoak direlako.

bSalbuespenak hurrengoak dira: gantz azidopolinsaturatuak (PUFA) eta E, A eta Dbitaminak.

Nutrienteek eragindako erregulazio zuzena

Cunningham-Rundles, (J Allergy Clin Immunol. 2005;115:1119-28.)

Immunoeskasiak nutrienteen eskasietan

AHR: Aryl Hidrocarbon Receptor; IEL: IntraEpitelial Lynphocyte; LTi: Lymphoid Tissue inducer; RA: Retinoic acid; SCFA: Short-Chain Fatty Acid

Nutrienteen eta dietatik eratorritakofaktoreen eragina hesteko immunitatean

Th17

Th1

A bitamina AHR

ligandoak

Folatoa?D bitamina

RA

peptido antimikrobianoenjariaketa

LTi

IFNγ, IL-17, IL-22IgA, TGFβ

neutrofiloaRA

BIgA+

Treg

Treg

Fibra

SCFA

mikrobiota

Zel. epiteliala

IEL

IEL

Mθ

ZD

Paneth zelula

Desnutrizioa eta Sistema Immunea

Mikronutrienteeneskasiak berdin

eragiten du erantzun immunehumoralean zein

zelularrean.

Patogenoek, oportunistek eta beraktibazioek

eragindako infekzioengehikuntza

Desnutrizio kaloriko-proteikoaMarasmo- Kwashiorkor

Hurrengoak daude berezikikaltetuak: immunitate-zelularra, timoaren garapena eta T-oroimena.

Haurdunaldian, jaioberri-aldian eta hasierako(lehenengo) haurtzaroankritikoa da immunitate-sistemaren garapenerako.

Kwashiorkor

Marasmus

aKalorien kopuruak eta kaloria/proteina erlazioakeragina du intsulina, glukagona eta kortikoideetan.

bHazkuntza-hormonak TNF gutxitzen du.

aBaraualdi luzeek kortikosteroideoak gehitzen duteeta erantzun immunea gutxitzen dituzte.

Sistema endokrinoak eragindako modulazio ez-zuzena

MALNUTRIZIOAelikadurarekiko

portaeraNerbio-sistema

zentrala

sistema immunitarioa

sistema endokrinoa

�Nutriente gehiengoen mailak hazkuntza eta ugalketaoptimizatzen dute. Sistema immuneak behar dituennutrienteen beharrak mugatuak (txikiak) dira eta maizbeteta daude.

�Sistema immunearen nutrienteengatiko lehentasunahaztekoa edo ugaltzekoa baino handiagoa da.

�Nutriente trazen eskasia larriek sistema immuneankalteak eragiten dituzte.

�Nutrienten eskasia moderatuek ez dute kalterikeragiten.

�Substratuen murriztasuna gertatzen deneanimmunitate-sistemak lehentasuna dauka.

Substratuaren erabilgarritasunak eragindako erregulazioa

NSZ

barea

timoaHezur-

muina

zelula

dendritikoak

SI-eko

zelulak

Guruinsuprarrenalak

Agente

estresanteahipotalamoa

zitokinak

AVP

ACTH

zitokinak

IMMUNITATE-SISTEMA

GarunarenGarunaren eta eta immunitateimmunitate--sistemarensistemarenartekoarteko komunikazioakomunikazioa:: zitokinenzitokinen feedbackfeedback

Immunitate-sistemaren nutrienteekiko lehentasuna

• Zelula-mintzean dauden proteina garraiatzaileen kontzentraziotiketa afinitatetik ondorioztatzen da. Neuronetan eta eritrozitoetanantzeko garraiatzaileak erabiltzen dira.

• Fase akutuko proteinek beste ehun batzuetako nutrienteakmugiarazten dituzte, batez ere muskuluen eta gibeleko ehunetatik.

• Immunokonpetentzia-indizea mikronutrienteen (adibidez aa) etaenergiaren beharraren adierazle moduan erabiltzen denean, haztekoeta ugaltzeko beharren estimazio baxua ateratzen da.

Balio nutrizionala

Immunitate-sistemak gorputzeko pisuari egiten dionekarpena ≤ % 3-4 da, hezur-muineko osagaiak, zelulaketa linfa-ehuna barne daudela.

Hiperimmunizazioa gertatzen denean serumekoproteina totalak % 25 gehitzen dira.

A. Immunoglobulinen eta linfozitoen masaerlazionatuta bularraldeko muskuluarenhazkuntzarekin oilazko gazte etaosasuntsuetan desafio antigeniko batean.

B

-30 -20 -10 0 10

Lisinaren erabileran aldaketak

(mg/kg/d)

pectoralis

leukozitoak

Ig

100000

10000

1000

100

10

A

pectoralisGorputz

osoaleukozitoakIg

mg/

kg g

orpu

tz-p

isua

/egu

na

normala

desafio

B. Lisinaren kopuru gehigarriadesafio antigeniko batean Igeta leukozitoaksintetizatzeko, bularraldekomuskuluak behar duen lisina erabilera murriztuarekinerlazionatuta .

� Zelula zitotoxiko, NK, makrofago etaneutrofiloen funtzio efektoreengatikmolekula suntsitzaileak sortzen dira etahoriek ehunetako patologia eragindezakete..

� Antioxidatzaileek NO eta ROI osagaienekintza toxikoen eragina txikiagotzen duteeta fase akutuko proteinengan ekintzababesgarriak dute. E bitamina mintzeaneta C bitamina zitosolean.

MHC I

B7

MHC II

CD40

TNF-R

Makrofago aktibatua

Immunitate-sistemak eragindako patologiaren modulazioa

� Praktikan, bitaminak, dietan behar diren mailatik zenbait aldizgora ematen dira. PUFA n-3ek mikroorganismoek eragindakohanturari lotutako patologia prebenitzen dute.

IL-6

SP-A, SP-D

FibrinogenoaPCR

gibela

Bakterioek

makrofagoa

aktibatu

APP induzitu hepatoztoan

MBL

Patogenoen azaleko

manosan MBL lotu

Opsonina, C´ aktibatu

Patogenoen azaleko

fosforilkolinari PCR lotu

Opsonina, C´ aktibatu

Immunitate nutrizionala

• Babes.-mekanismo bat da mikroorganismoen hazkuntza/ugalketaekiditea beharrezko nutrienteak bahitzeagatik. Patogenoenhazkuntzarako fluido estrazelularrean mugatzaile nagusia burdina da.

• Erantzun immunearen zehar burdina harrapatzen duten proteinak ekoizten dira. Adibidez gibelean makrofagoek ekoiztutako laktoferrina, gatoglobina, eta hemopexina erabilgarria dagoen burdina eliminatzeko.

• Efektua neutralizatzeko burdina erabil daiteke baina kontrolaarriskutsua da, zeren eta gehiegi ematen bada mikroorganismoenhazkuntza eragin daiteke.

Erantzun immunearen talka nutrienteen beharrean

Nutrienteen eskaera

Gaixotasunak:

AUTOIMMUNITATEA

HIPERSENTIKORTASUNA

INFEKZIOaren

kontrola

MINBIZIA

SISTEMA IMMUNEA

Estres / aktibazioa

nola eragiten du estres immunologikoak / immunitate-sistemaren aktibazioak nutrienteen eskaeran?

�Erantzun immuneak estres-erantzuna eragiten du, zeineknutrienteen beharretan eragin handia duen, batez erefase akutuan.

�Immunitate-sistemak metabolismoa zuzentzen du, etaproteinen eta energiaren inpaktu kuantitatiboadetektatzen du beste sistema batzuekin duenkomunikazioari esker.

�Beharren maila immunogenoaren naturaren eta erantzunaren kokapenaren eta kopuruaren menpekoa da.

�Seinale sistemikoak hazkuntzaren gutxipenean nabarmentzen dira.

Erantzun immunearen eragina nutrienteen beharrean

patogenoak

Immunitate-sistemako

zelulak

glukokortikoideak

Estimulukognitiboak

Nerbio-sistema zentralahipotalamoa

hipofisiaCRH

bareatimoa

CRH

ACTHACTH

IFNα

gonadak

Aktibazioa

Inhibizioa

Linfozitoetan

neurotransmisoreen

eta hormonen

errezeptoreak daude

Linfozitoetan

neurotransmisoreen

eta hormonen

errezeptoreak daude

Immunitate-sistema

Sistema neuroendokrinoa

IL-6

suprarrenalak

gibela

tiroidesa

IL-2

IL-1

PortaeranBorondatezko kontsumoa ↓Logurea ↑Aktibitatea ↓

EnergianAtseden-energiaren gastua ↑Gorputzeko tenperatura ↑ (sukarra)Aktibitatea ↓, hazkuntza, arrautzak, esnea

Proteinen metabolismoan

APPen sintesia ↑Gorputzeko proteinen ordezkapena ↑Muskuluetako proteinen degradazioa ↑Aminoazidoen oxidazioa ↑

Glukosaren metabolismoan

Oxidazioa ↑Glukoneogenesia ↑

Lipidoen metabolismoan

Lipoprotein lipasa aktibitatea ↓Adipozitoetan lipolisia ↓Triglizeridoen sintesia gibelean ↑Hipertriglizeridemia

Mineralen metabolismoan

Metalotionein-aren sintesia gibelean ↑Laktoferrinaren sintesia ↑Zeruloplasminaren sintesia gibelean ↑

Hormonen jariapena

Kortikosteroideak ↑Tiroxina ↓Glukagon ↑Intsulina ↑Hazkuntza-hormona ↑ (espezie-dependentea)

IL-1, IL-6 eta TNF zitokina proinflamatorioen efektu nutrizional garrantzitsuak

Gaur egungo emaitzen arabera Th2 erantzunak ez luke eragin behar Th1 erantzunak eragiten

dituen hainbeste nutrizio-aldaketa.

Erantzun immunearen inpaktua nutrienteen beharrean

Sistema immunearen eta beste sistema batzuen arteko komunikazioa:

� Zitokina proinflamatorioak ( IL-1, IL-6, eta TNF)� Hormonak (kortisona)� Linfa-organoen inerbazioa

Aurreko 3 mekanismoek dietako nutrienteen harrapaketa hazkuntzarako, muskulu eskeletikorako edo ugalketarako zelulen

aldaketa metabolikoak eta portaerakoak bideratzen dituzte, erantzun immunearen eta infekzioarekiko erresistentziaren alde.

� Elikagaien ahorakina:AnorexiaMetabolikoki eraginkortasunik eza( ~ ahorakinaren < % 70 → hazkuntzaren gutxipena eta letargia)

� Aminoazidoen beharra:

Lisina beharraren gutxipenaMasa eskeletikoaren (pektorala) galera

Dietako proteinen beharrak, estres immunologikoan zeharenergiaren beharra baino gehiago gutxitxen dira.

Estres immunologikoaren ondorioak

� Beste nutriente batzuen beharrabitaminak eta mineralak

Cu eta Zn (dietan daude segurtasun-mailatik gora)

Gibelak erabiltzen ditu fase akutuko proteinak ekoizteko.Uste da ondorengo eskaria handiagoa dela.

GAIXOTASUNAK

AutoimmuneakHIESA

Nahasmen gastrointestinalakCrohn gaixotasuna

InfekzioakGiltzurrun-gaixotasunak

Zirrosia

Zenbait gaixotasun eta gaixotasun-egoera

Nutrizio-eskasiekin batera agertzen direnak eta oreka immunologikoa aldatzen dituztenak

GAIXOTASUN-EGOERAK

AnorexiaErredurak

AlkoholismoaTraumatismoak

ZahartzeaMalnutrizioa

Jaiotza

Heriotza

3. Modulazioa eta aldaketak

nerbio-sisteman…

5. Modulazioa eta

aldaketak nerbio-

sisteman …

1. Sistema endokrinoaren

aldaketak…

7. Sistema

endokrinoaren

aldaketak …

4. Sistema endokrinoaren

aldaketak …

2. Immunitate-

sistemaren

aldaketak…

6. Immunitate-

sistemaren aldaketak …

8. Modulazioa eta aldaketak

nerbio-sisteman …

� Nutrienteak kofaktore gisa lan egiten duteerantzun immunean.

� Nutrienteek immunitate innatoaren etaadaptatiboaren gain efektu modulatzaileak dituzte.Efektu horiek neurgarriak dira in vivo eta in vitro.

� Maiz malnutrizioa infekzioekin batera doa.

� Nutrienteen berreskuratzeak, nutrienteakgehitzeak eta nutrienteen maila suprafisiologikoekez dute eragin berdina immunitate-sisteman.