Влияние жиров на иммунитет
СПИД.ЦЕНТР публикует перевод статьи издания The Scientist о том, как жировая ткань помогает нашему организму. Но и вредит тоже.
Весь ли жир вреден?
Ожирение (преимущественно в современной европейской культуре) считается неэстетичным и, кроме того, часто свидетельствует о проблемах со здоровьем. Фактически ожирение (индекс массы тела, равный 30 или более) сопутствует многим заболеваниям. Однако один из видов жировых отложений, известный как висцеральная жировая ткань (ВЖТ), оказывает и положительное влияние: это важный компонент иммунной системы организма.
по теме
Профилактика
ВИЧ и старение
ВЖТ — хранилище многих клеток как врожденного, так и приобретенного иммунитета. Эти клетки влияют на природу и метаболизм адипоцитов (клеток жировой ткани, которые накапливают жиры и используются организмом для выработки энергии). Адипоциты регулируют функции иммунных клеток и обеспечивают их энергией. Более того, жировые клетки продуцируют антимикробные и противовоспалительные молекулы, а также гормоны жировой ткани (адипокины). Таким образом, висцеральный жир помогает бороться с инфекцией и поддерживает сохранение стабильного уровня обмена веществ.
К сожалению, чрезмерное накопление жира нивелирует как эндокринные, так и иммунные функции ВЖТ, способствуя развитию таких заболеваний, как диабет или воспаление кишечника. Ученые продолжают исследовать связь между иммунитетом, микробами и жировой тканью, включая сальник.
Что такое сальник и чем он важен для иммунитета?
Сальник — это складка жировой и сосудистой ткани внутри брюшной полости, которая покрывает кишечник. Сальник есть в организме любого, даже самого худого человека. Сегодня его фактически выделяют как независимый орган со своими функциями. В начале ХХ века его называли «полицейским живота» — сальник может препятствовать грыжам, закупоривая отверстия в диафрагме, обволакивать воспаленный желудок, кишечник, яичники и даже сдерживать развитие перитонита при аппендиците.
Сегодня ученые говорят о том, что сальник поддерживает регенерацию кровеносных сосудов и волокнистой соединительной ткани, а также помогает иммунитету бороться с инфекцией.
Многие из иммунных клеток, содержащихся в сальнике, встречаются в скоплениях, называемых «млечными пятнами» из-за их белесого цвета на фоне желтого жира. Млечные пятна нужны для выведения жидкости из брюшной полости. Иммунные клетки в млечных пятнах (как и в лимфатических узлах) реагируют на микробы и инициируют соответствующие иммунные реакции.
Млечные пятна по ряду функций схожи с лимфоузлами, но есть и различия — разные группы лейкоцитов. Например, у них различаются рецепторы В-клеток, производящих антитела. В-клетки в млечных пятнах связаны с Т-клеточными реакциями на синантропные бактерии кишечника. Учитывая, что сальник часто закрывает повреждения кишечника или аппендикса, вполне вероятно, что он помогает защищать брюшную полость от бактерий.
по теме
Общество
Эпидемия ВИЧ, эпизод I. «Скрытая угроза»
В сальнике также содержатся макрофаги (клетки, которые захватывают и переваривают бактерии), а они защищают организм в том числе от бактерий кишечника. Исследования лаборатории Руслана Меджитова в Йельском университете показывают, что макрофаги продуцируют фактор GATA6, который регулируется содержащимся в сальнике ретинолом (витамином А). После проведения эксперимента на мышах — им давали еду с низким содержанием витамина А — выяснилось, что клетки-макрофаги не производили фактор GATA6, соответственно, их В-клетки имели более низкую реакцию на микробы кишечника.
Т-клетки в сальнике в свою очередь выделяют огромное количество молекул-цитокинов, атакующих инфекцию, причем гораздо больше, чем Т-клетки в других частях тела. Прошлогодний эксперимент Ясмин Белкайд из Национального института аллергических и инфекционных заболеваний показал, что CD8+ T-клетки висцерального жира у мышей быстрее реагируют на инфекцию, чем клетки в других участках организма. Исследователи обнаружили, что быстрое реагирование связано с измененным клеточным метаболизмом в этих Т-клетках, который характеризуется повышенным поглощением жирных кислот. Учитывая, что жирные кислоты и глицерин — основные продукты, производимые адипоцитами, Т-клетки, находящиеся в жировой ткани, вероятно, помогают защищать организм от патогенов.
«Изнанка» жировых Т-клеток
К сожалению, активация Т-клеток в жировой ткани не всегда полезна. Сатоши Нишимура и его коллеги из Токийского университета провели серию исследований о связи между иммунным воспалением, обусловленным реакцией иммунитета, и резистентностью к инсулину при ожирении. Ученые считают, что ВЖТ-клетки CD8+ у мышей, получавших диету с высоким содержанием жиров, хронически активировали и продуцировали воспалительные процессы, а реакция макрофагов еще больше усугубляла воспаление и повреждение тканей.
Клетки Т-хелперы (Th1) и В-клетки также накапливаются в висцеральном жире тучных мышей и способствуют метаболической дисфункции. При ожирении В-клетки часто продуцируют антитела, которые не атакуют вирусы или бактерии, а задерживаются на адипоцитах и других клетках. Это вызывает повреждение тканей, которое может в конечном итоге привести к диабету или другим заболеваниям.
Еще один побочный эффект: метастазы
Иммунные функции сальника также могут быть дестабилизированы онкологическим заболеванием. В частности, карцинома (рак) яичников часто дает метастазы в область сальника.
по теме
Лечение
FDA одобрил два новых препарата для терапии ВИЧ
Активность, которая позволяет млечным пятнам обнаруживать патогены, также облегчает сбор и формирование отдельных опухолевых клеток, находящихся в брюшной полости. Эта активность наблюдается и у мышей после инъекции опухолевых клеток: через несколько часов опухолевые клетки появляются в млечных пятнах, всего за несколько дней они образуют целые колонии. Из-за этого хирурги, которые проводят операции при раке яичников, часто удаляют весь сальник в этой области, чтобы избежать появления новых метастазов.
Исследователи считали, что высокий уровень метастазов в сальнике обусловлен исключительно пассивным сбором опухолевых клеток. Однако последние данные лаборатории Анила Суда из частного онкоцентра поставили эту гипотезу под сомнение. Профессор Суд и его коллеги считают, что сальник не только является областью метастазирования, но и сам способствует росту опухоли яичников. В рамках эксперимента ученые хирургическим путем соединили кровеносную систему двух живых мышей. Далее исследователи обнаружили, что опухолевые клетки яичников могут метастазировать через кровь от одной мыши в сальник другой.
Способность опухолевых клеток разрастаться в сальнике отражает критическое взаимодействие с клетками-адипоцитами, которые способны переносить липиды в раковые клетки. В ходе микроскопии исследователи наблюдали прямой перенос липидов из здоровых адипоцитов в опухолевые клетки.
Опухолевые клетки в сальнике также изменяют свой клеточный метаболизм в сторону окисления жирных кислот. Помимо изменения метаболической программы, опухолевые клетки, которые метастазируют в сальник, регулируют производство белка HER3, что облегчает процесс метастазирования. При терапевтическом вмешательстве в этот процесс у мышей метастазы в сальнике уменьшились — также уменьшился рост опухоли.
Несмотря на то, что сальник может способствовать росту опухолей, он также содержит типы клеток, которые могут инициировать противоопухолевую реакцию иммунитета. Присутствие CD8+ T-клеток положительно влияет на общую выживаемость у женщин с раком яичников.
Лучшее понимание связи между жировой тканью живота и иммунитетом позволит исследователям использовать эти процессы для устранения злокачественных клеток и разработки терапевтических препаратов.
Иммунная
система — система биологических структур и процессов организма, обеспечивающая
его защиту от инфекций, токсинов и чужеродных клеток. Для правильной работы
иммунной системы необходимо, чтобы она умела распознавать широкий спектр
патогенов — вирусов, бактерий — и отличать их от собственных здоровых тканей
организма (1).
Иммунитет
зависит от того, как функционирует иммунная система и как она защищает наш
организм от вредных внешних воздействий.
Функции
иммунитета:
- поддерживает
постоянство внутренней среды (гомеостаз); - сохраняет
невосприимчивость организма к возбудителям заболеваний; - обезвреживает
вредные вещества, уничтожает чужеродные частицы; - способствует
быстрому заживлению ран.
В
зависимости от способа приобретения выделяют два типа иммунитета:
- Врождённый –
передаётся от родителей к детям, закреплён в геноме; - Приобретённый –
вырабатывается в процессе жизни.
ЗАЩИТНЫЕ МЕХАНИЗМЫ
В
зависимости от места действия защитной реакции выделяют иммунитет:
- Внешний –
оказывает влияние на месте появления болезнетворных микроорганизмов - кожа; полость
рта; слизистые носа и дыхательных путей; желудочно-кишечный тракт - Внутренний –
обеспечивает общую защиту организма посредством клеток крови. - специфичные
органы – тимус (вилочковая железа), селезёнка, красный костный мозг,
лимфатические узлы; - иммунные клетки
– лейкоциты разных видов в зависимости от выполняемой функции; - антитела –
активные белки, выделяемые иммунными клетками и уничтожающие чужеродные
частицы.
Что влияет на иммунитет?
- Адекватное питание жизненно
важно для здоровой иммунной системы. Недостаток питательных веществ может
нанести вред иммунной системе. При недоедании нарушается как врожденный, так и
приобретенный иммунитет. Недостаток белков, витаминов и минералов приводит к
изменениям клеток иммунной системы, которые помогают бороться с чужеродными
агентами (2) - Лишний вес. Лишний жир вызывает воспаление жировой ткани и
повышает риск воспаления. Лептин — гормон, вырабатываемый жировыми клетками, поддерживает
выработку лейкоцитов (иммунных клеток), что, в свою очередь, повышает иммунную
функцию. Люди с лишним весом имеют
переизбытком лептина и их иммунные клетки перестают реагировать на чужеродные
агенты (3). - Сон. Иммунная система зависит от сна и отдыха, поэтому ограниченный
сон наносит ущерб иммунитету. Недостаток сна снижает выработку цитокинов и
функции В-лимфоцитов-клеток, выполняющих защитную функцию. - Стресс.
Чем больше у вас стресса,
тем менее эффективны ваши естественные иммунные клетки и тем меньше ваша
иммунная система справляется со своей задачей.
Иммунитет заложен в нас с рождения, и его
эффективность зависит от нашего образа
жизни. Исследования показывают, что у 80% людей сила иммунитета
зависит от индивидуальных привычек. Поэтому, важно следовать здоровому образу
жизни: регулярно заниматься физической
активностью, правильно
питаться, высыпаться, поддерживать здоровый вес и меньше
подвергаться стрессовым ситуациям.
Источники
- https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BC%D0%BC%D1%83%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%B5%D1%82
- https://www.pcrm.org/news/blog/foods-boost-immune-system
- https://www.acefitness.org/certifiednewsarticle/1153/research-alert-weight-loss-may-reverse-immune-system-damage/
Шейкина Нина.
Сотрудник Академии Специалистов Индустрии Здоровья, научный сотрудник НМИЦ СХХ А.Н. Бакулева.
NewRunners продолжает публикацию статей о работе иммунной системы спортсмена. В этот раз Евгений Суборов рассказывает о влиянии на иммунитет питательных веществ.
Тяжёлые тренировки и соревнования могут вести к хроническому нарушению иммунитета у спортсменов, что повышает риск развития инфекционных и вирусных заболеваний, особенно инфекций верхних дыхательных путей. После каждой тренировки или соревнования функция иммунной системы подавляется, возникает период так называемого «открытого окна», когда риск развития заболевания особенно высок. Среди множества факторов, влияющих на состояние иммунитета (окружающая среда, психологический стресс, физические факторы), важную роль играет питание. Питательные вещества влияют практически на все аспекты деятельности иммунной системы, поскольку нутриенты активно участвуют в метаболизме, выработке энергии, синтезе протеинов и так далее. В то же время большинство реакций иммунной системы предполагает выработку протеинов со специальными защитными функциями (цитокины, антитела, воспалительные белки), для чего организму опять же нужны нутриенты. Недостаток питательных веществ может влиять на функцию иммунной системы как напрямую, через недостаточное поступление питательных веществ в организм, так и опосредованно, через действие нутриентов на клетки и органы иммунной системы.
Длительное время продолжаются поиски средств для поддержания иммунитета спортсмена во время интенсивных нагрузок, уменьшения тренировочного стресса и вероятности заболеваний верхних дыхательных путей. В качестве чудодейственного средства предлагались как привычные углеводы, белки, жиры, так и ряд «экзотических» и «продвинутых» добавок: цинк, N-3 полиненасыщенные жирные кислоты, растительные стеролы, антиоксиданты (витамин С и Е, бета-каротин (витамин А), N-ацетилцистеин), глютамин, коровье молозиво, бета-глюкан, куркумин и кверцетин.
Попытаемся разобраться, возможно ли с помощью какой-либо добавки улучшить или поддержать функцию иммунной системы во время тяжёлых тренировок.
Углеводы
Тот факт, что употребление углеводов в ходе тяжёлых, интенсивных или длительных нагрузок повышает производительность атлета, давно известен и широко используется. Приём достаточного количества углеводов – ключевой фактор поддержания эффективности тренировочного процесса. Дело в том, что для нормального функционирования иммунных клеток, помимо воды, протеинов и электролитов, необходимо достаточное количество глюкозы, которая является важным субстратом для целого ряда клеток с очень высокими метаболическими потребностями, участвующих в работе иммунной системы (лимфоцитов, нейтрофилов и макрофагов). Кроме этого, уровень стрессовых гормонов (кортизол, адреналин) после тренировки также зависит от доступности и количества глюкозы в крови: чем ниже уровень глюкозы, тем выше уровень гормонов, что негативно влияет на функцию иммунной системы и приводит к формированию хронического стресса. Следовательно, приём углеводов для поддержания стабильного уровня глюкозы в крови может снизить влияние стрессовых гормонов и поддержать нормальную функцию иммунной системы.
Большинство исследований продемонстрировало более стабильный уровень глюкозы в крови у спортсменов, употребляющих в пищу большое количество углеводов, по сравнению с приверженцами низкоуглеводной диеты. Высокоуглеводная диета характеризовалась более низким уровнем кортизола в крови после тренировок, снижением количества нейтрофилов и лейкоцитов (показатели воспаления). Кроме того, высокоуглеводная диета даже при условии интенсивных тренировок шесть раз в неделю позволяла сохранять работоспособность иммунной защиты. Напротив, низкоуглеводная диета приводила к более выраженным нарушениям иммунитета после тренировок, более высоким концентрациям кортизола, а также усиленному воспалительному ответу. Можно говорить о том, что тренировки в условиях низкого потребления углеводов или при истощении углеводных запасов приводят к повышенному уровню кортизола в крови, выраженным нарушениям работы клеток иммунной системы, что в итоге ведёт к нарушению иммунитета.
Таким образом, поддержание запасов гликогена и употребление в пищу достаточного количества углеводов помогает повысить эффективность тренировок. Доказано, что употребление углеводов во время длительных нагрузок (примерно 1 литр/час 6%-го углеводного напитка или до 60 г/час углеводов) препятствует повышению нейтрофилов и моноцитов, стрессовых гормонов, а также снижает выраженность воспаления в крови. Ещё в одном из многочисленных исследований, проведённых на марафонцах, было показано, что частота заболеваемости после марафона была ниже у атлетов, принимавших углеводы во время старта.
Высокоуглеводная диета даже при условии интенсивных тренировок шесть раз в неделю позволяет сохранять работоспособность иммунной защиты.
Употребление небольшого количества углеводов (1–1,2 г/кг) и протеина сразу после тренировки и в ходе восстановления позволяет эффективно пополнить запасы гликогена, стимулировать регенерацию мышечной ткани, улучшить адаптацию к нагрузке и повысить эффективность занятий спортом. Тем не менее исследований, изучавших вопрос влияния приёма углеводов после тренировки на функцию иммунной системы, не так уж и много. В одной из таких работ было показано, что приём 1,2 г/кг углеводов сразу после завершения тренировки (бег с интенсивностью 75% от VO2max) не влияет на процесс раннего восстановления, но позволяет улучшить «отсроченное» восстановление.
Белки
Хорошо установлена взаимосвязь между недостаточным употреблением белка и нарушением иммунитета и ростом заболеваемости, поскольку выработка целого ряда защитных иммунных факторов (цитокины, иммуноглобулины) зависит от поступления достаточного количества белков в организм. Тяжесть нарушений со стороны иммунной системы очень часто определяется именно белковой недостаточностью, поэтому для поддержания нормального иммунитета крайне важно обеспечить организм достаточным количеством белка и аминокислот. Данные, полученные в результате опросов среди профессиональных велосипедистов и элитных бегунов, говорят о том, что среднесуточная норма употребляемого ими в пищу белка (>1,5 г/кг массы тела) в целом соответствует рекомендациям для спортсменов, участвующих в соревнованиях на выносливость (1,2–1,7 г/кг). Таким образом, недостаточное поступление белка будет играть роль только при использовании диеты с ограничением калорий или чрезмерном увлечении пищевыми добавками. Гораздо чаще вызывает интерес употребление атлетами отдельных аминокислот, например глютамина, аминокислот с разветвлённой боковой цепью (BCAA), цистеина, а также креатина, и их возможного эффекта в отношении иммунитета. В двух исследованиях было показано, что употребление 700 мг аминокислоты цистина и 280 мг тианина (аминокислота, содержащаяся, например, в зелёном чае) в течение нескольких дней до и в ходе спортивных сборов приводило к снижению выраженности воспалительной реакции после тренировки, однако не влияло на иммунную функцию. Неоднозначные результаты получены и в отношении креатина: несмотря на снижение выраженности воспалительной реакции и нарушений иммунной функции (использовалась примерно одна схема приёма – 20 г креатина в день в течение 5 дней до соревнований), авторы отмечают необходимость дальнейших исследований для того, чтобы сделать вывод о целесообразности использования этой добавки в качестве эффективного средства в восстановительном процессе.
Ряд исследователей утверждает, что диета с крайне низким содержанием жиров (менее 15%) может приводить к усилению воспалительной реакции, нарушению работы иммунной системы, а также возможному недостатку ряда нутриентов.
Жиры, жирные кислоты
Жиры участвуют в работе иммунной системы, регулировании воспалительной реакции, а приём полиненасыщенных жирных кислот может положительно влиять на течение ряда хронических заболеваний. Однако лишь небольшое количество работ оценивало влияние жиров на иммунную систему спортсмена в ходе тренировок. Например, в ряде исследований проводили сравнение иммунитета у спортсменов, придерживающихся высокожировой (40–62% жиров/день) или низкожировой диеты (15–19% жиров/день). В итоге не обнаружили никаких отличий между двумя диетами в отношении поддержания активности иммунитета, выраженности воспаления, активности клеток иммунной системы. Было показано значительное повышение уровня кортизола (перед тренировкой и после неё), а также снижение активности некоторых клеток иммунной системы у приверженцев высокожировой диеты. В то же время ряд исследователей утверждает, что диета с крайне низким содержанием жиров (менее 15%) может приводить к усилению воспалительной реакции, нарушению работы иммунной системы, а также недостатку ряда нутриентов (например, витамин Е).
Недостаточное поступление белка будет играть роль только при использовании диеты с ограничением калорий или чрезмерном увлечении пищевыми добавками.
Незаменимые омега-з полиненасыщенные жирные кислоты (содержатся, например, в рыбьем жире) – мощные противовоспалительные агенты. Об их влиянии на иммунную систему спортсмена в ходе тяжёлых тренировок известно значительно меньше. Несмотря на то, что в разных исследованиях использовались различные схемы приёма этой добавки, учёным не удалось доказать влияния омега-3 на выраженность послетренировочного воспаления. Таким образом, необходимо проведение большего количества исследований, чтобы сделать окончательный вывод о пользе (или вреде) приёма омега-3 в ходе тренировок.