Upload
doandien
View
220
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
ŻYWIENIE a ODPORNOŚĆWSZECHNICA SGGW
19 KWIETNIA 2017
Prof. dr hab. Krystyna Skwarło-Sońta
Uniwersytet Warszawski; [email protected]
JESTEŚMY TYM, CO ZJADAMY!
Rodzaj pobieranego pokarmu
(średnio 60 ton w ciągu całego życia)
ma największy wpływ na zdrowie
i sprawność fizyczną człowieka
Żywność wysokiej jakości wydaje się wpływać na
zdrowie ludzi bardziej, niż wszystkie produkty
przemysłu farmaceutycznego
IMMUNOLOGIA – CO TO ZA NAUKA?
Łaciński źródłosłów nazwy immunologia -immunitas - oznacza uwolnienie od obciążeń, czyli uwolnienie od niebezpieczeństwa zachorowania na chorobę zakaźną.
IMMUNOLOGIA – CO TO ZA NAUKA?
Już w starożytności zauważono, że jedynie osoby, które same przeżyły chorobę, nadają się do pielęgnacji chorych.
Później ugruntował się pogląd, że przechorowanie niektórych chorób (teraz wiemy, że chorób zakaźnych) chroni przed ponownym zachorowaniem czyli daje odporność.
Nowoczesna immunologia czyli nauka o odporności wyrosła z mikrobiologii medycznej i jest dziedziną z pogranicza medycyny i biologii, a wykorzystuje metody chemiczne, biologii molekularnej, genetyki...
PODSTAWOWE POJĘCIA:
ODPORNOŚĆ: zdolność organizmu do zachowania integralności, zagrożonej przez potencjalnie niebezpieczne czynniki
POCHODZENIA ZEWNĘTRZNEGO (np. drobnoustroje chorobotwórcze) LUB WEWNĘTRZNEGO (np. komórki nowotworowe)
ANTYGEN:
Pierwotnie: substancja powodująca powstawanie przeciwciał (ang. antibody generating)
Obecnie: wszystkie czynniki wywołujące aktywację układu odpornościowego, czyli takie ( ang. nonself), przeciw którym kierowana jest odpowiedź odpornościowa
FUNKCJE UKŁADU ODPORNOŚCIOWEGO
obrona bakterie alergiewirusy niedobory odpornościpierwotniakirobaki pasożytniczegrzyby
nadzór zmutowane komórki chorobyuszkodzone i stare nowotworowe komórki własne i autoimmunizacyjne
homeostaza współpraca z układem różne zaburzenianerwowym i hormonalnym funkcji układu
odpornościowego
MECHANIZMY OBRONNE
Fagocytoza
Makrofagi
Monocyty
Granulocyty
Cytotoksyczność
Komórki NK
Białka: interferony i układ
dopełniacza
FUNKCJONALNY PODZIAŁ ODPORNOŚCI
BARIERYSkóra
Błony śluzowe
NIESWOISTA - WRODZONA SWOISTA - NABYTA
KOMÓRKOWA
Limfocyty Th, Tc, Treg
HUMORALNA
Limfocyty B i przeciwciała
Bezkręgowce
96,6 %
Kręgowce
3,4 %
POWSTAWANIE KOMÓREK KRWI czyli HEMATOPOEZA; stąd nauka o krwi to HEMATOLOGIA
KOMÓRKI MACIERZYSTE
SZPIKU KOMÓRKI
MACIERZYSTE LINII MIELOIDALNEJ
KOMÓRKI MACIERZYSTE LIMFOIDALNEKOMÓRKI
NK
ERYTROBLASTY MEGAKARIOBLASTYMIELOBLASTY MONOBLASTY LIMFOBLASTY
Wszystkie komórki pełniące funkcje odpornościowe powstają z komórek macierzystych szpiku kostnego, ale dojrzewają w różnych miejscach organizmu
LEUKOCYTY
limfocyt T, ok. 2/3 Li
monocyt
neutrofil
eozynofil
bazofil limfocyt B, ok. 1/3 Li
czas życia funkcje czas życia funkcje
7 godz.
różny
odpowiedź na atak pasożytów 2-4%
mastocyty tkankowe, udział w reakcjach nadwrażliwości, wydzielają histaminę0-1%
odpowiedź na ataki bakteryjne –fagocytoza55-65%
3 dni
stają się makrofagami tkankowymi, migrują do ogniska zapalenia i pochłaniają bakterie, 3-8%
komórkowa odpowiedź odpornościowa: pomocnicze Th, cytotoksyczne Tc i supresorowe Treg 25-35%
różnicują się w komórki plazmatyczne, wydzielają specyficzne immunoglobuliny ok. 10%
różny
różny
różny
ODPORNOŚĆ WRODZONA ODPORNOŚĆ NABYTA
ODPOWIEDŹ
KOMÓRKOWA
ODPOWIEDŹ
HUMORALNA
• SZYBKA
• NIE POZOSTAWIA PAMIĘCI
• RECEPTORY DLA Ag NIEZMIENNE
i MAŁO SPECYFICZNE
• POWOLNA
• POZOSTAWIA PAMIĘĆ
• RECEPTORY DLA Ag
RÓŻNORODNE
i SPECYFICZNE
KOMÓRKI EFEKTOROWE i GŁÓWNE CECHY ODPORNOŚCI
STRUKTURA UKŁADU ODPORNOŚCIOWEGO:Pierwotne narządy (gruczoły) limfoidalne: grasica i szpik
kostny (analog ptasiej bursy Fabrycjusza ) – ŚRODOWISKO DOJRZEWANIA LIMFOCYTÓW
Wtórne narządy (gruczoły) limfoidalne: śledziona, węzły i grudki chłonne – MIEJSCA KONTAKTU LIMFOCYTÓW Z ANTYGENAMI
Komórki odpornościowe (efektorowe) – leukocyty – oraz produkowane przez nie cytokiny – NOŚNIKI INFORMACJI W UKŁADZIE ODPORNOŚCIOWYM
CYTOKINY JAKO NOŚNIKI INFORMACJI
Termin cytokiny (z greckiego: cytos = komórka i kinos = ruch) określa dużą grupę związków o różnym pochodzeniu i budowie, będących peptydami, białkami lub glikoproteinami.
Działają jako cząsteczki regulatorowe lub sygnałowe w bardzo niewielkich stężeniach [od nano- (10-9 M) – do piko- (10-12 M) molowych].
J. Kuby, Immunology
wyrostek
robaczkowy
węzły
mezenteryczne j. cienkie
szpik kostny
węzły
limfatyczne
śledziona
kępki Peyera
przewód
limfatyczny
grasica
węzły limfatyczne
adenoidy
migdałki
przewód
piersiowy
naczynia
limfatyczne
UKŁAD LIMFOIDALNY
Narządy limfatyczne:
•centralne (szpik, grasica)
•obwodowe (węzły
chłonne, śledziona,
grudki limfatyczne,
GALT, NALT, BALT,
SALT)
•naczynia limfatyczne
•krążące komórki
(leukocyty linii
limfoidalnej i
mieloidalnej)
Dojrzewanie (nabywanie kompetencji immunologicznej) w nabłonku grasicy LIMFOCYTÓW T
polega na uzyskaniu markerów powierzchniowych (RECEPTOR TCR) CD3 oraz CD4 (Li Th) lub CD8 (Li Tc)
DOJRZEWANIE LIMFOCYTÓW W GRASICY
DOJRZEWANIE LIMFOCYTÓW B
Występująca wyłącznie u ptaków BURSA FABRYCJUSZAjest miejscem nabywania kompetencji immunologicznej (dojrzewania) limfocytów B
Analogiczną funkcję u ssaków pełnią pewne obszary SZPIKU KOSTNEGO, w którym także dojrzewają Li B
Kompetencję immunologiczną limfocytom B nadaje powierzchniowy RECEPTOR BCR, mający strukturę immunoglobuliny
DOJRZEWANIE LIMFOCYTÓW
Dojrzały LiB
Dojrzały LiT
Nabycie odpowiednich receptorów
Migracja limfocytów z markerami
powierzchniowymi do odpowiednich
przedziałów węzłów chłonnych
„EDUKACJA” czyli NABYWANIE ODPOWIEDNICH MARKERÓW POWIERZCHNIOWYCH nadających
KOMPETENCJĘ IMMUNOLOGICZNĄ SZPIK KOSTNY GRASICA
Odporność humoralna Odporność komórkowa
ZAINFEKOWANA
KOMÓRKA
MAKROFAG (APC)
INTERLEUKINA-1
LIMFOCYT Th
(pomocniczy)
INTERLEUKINA -2
LIMFOCYT Tc
(cytotoksyczny)
LIMFOCYT B
KOMÓRKI PLAZMATYCZNE
PRZECIWCIAŁA
(immunoglobuliny)
INFEKCJA
(antygeny)ODPOWIEDŹSWOISTA
UKŁAD ODPORNOŚCIOWY NIE DZIAŁA W IZOLACJI
Aktywność układu odpornościowego związanego z błonami śluzowymi przewodu
pokarmowego (GALT)
Trawienie i wchłanianie PerystaltykaSzczelność błon śluzowychTolerancja i alergie pokarmowe
Bakterie probiotyczne i prebiotykiKonkurencja z patogenami o miejsce w błonie śluzowej jelita
JESTEŚMY TYM, CO ZJADAMY!
Które składniki pokarmu w największym stopniu wpływają na procesy odpornościowe organizmu?
ROLA POSZCZEGÓLNYCH SKŁADNIKÓW DIETY W ODPORNOŚCI:
Tłuszcze
Witaminy
Mikroelementy
Włókno pokarmowe
Antyoksydanty
Pro- i prebiotyki
NIEZBĘDNE NIENASYCONE KWASY TŁUSZCZOWE NNKT
Należą do dwóch rodzin: n-6 (18:2 n-6 –kwas linolowy) i n-3 (18:3 n-3 – linolenowy);
Występują w roślinach i tłuszczu ryb;
W organizmie wchodzą w skład fosfolipidów błonowych, przekształcanych w eikozanoidy;
Eikozanoidy pochodne NNKT n-3 mają działanie przeciwzapalne, zaś n-6 są prozapalne;
Zalecany stosunek ilościowy w diecie: n-6/n-3 = 2-4
ZMIANY ZAWARTOŚCI KWASÓW TŁUSZCZOWYCHw poszczególnych składnikach pokarmu
Skład naszego pokarmu zmienia się!
Masło Wieprz Wołow Jajka
Źródła: pełne mleko, żółtko jaj, oleje roślinne, tłuszcze zwierzęce (tran), wątroba, grzyby, drożdże
Kalciferol
WŁÓKNO POKARMOWEZwiązki pochodzenia roślinnego, przechodzące bez
trawienia przez przewód pokarmowy człowieka;
Ważna funkcja regulatorowa: wspomagając trawienie zapobiegają jednocześnie wielu chorobom, np. cukrzycy, otyłości, obstrukcjom;
Dzielą się na rozpuszczalne i nierozpuszczalne w wodzie;
Włókna rozpuszczalne to głównie pektyny, do nierozpuszczalnych należą celuloza i niektóre niewęglowodanowe składniki ściany komórek roślinnych,
ŹRÓDŁA WŁÓKNA POKARMOWEGO
ROZPUSZCZALNE
owies i jego przetwory, soczewica, jabłka, pomarańcze, gruszki, truskawki, orzechy, selery, marchewka
NIEROZPUSZCZALNEłuski i ziarna zbóż, nasiona, brązowy ryż, warzywa zwłaszcza liściaste, cebula, pomidory, rodzynki, winogrona, skórka owoców i warzyw
Rak piersi jest najczęstszą chorobą nowotworową kobiet: 1,4 mln nowych zachorowań na świecie w 2008 , tj. ok. 23% wszystkich przypadków raka i 14% przyczyn zgonów kobiet;
Zapadalność na raka piersi wzrasta z postępem urbanizacji i uprzemysłowienia, ale gwałtownie postępuje w krajach nisko i średnio rozwiniętych;
Wegetarianki rzadziej zapadają na raka piersi, wykazują wyższą zawartość estrogenów w kale i niższy ich poziom w krwi;
Stąd poszukiwanie związku częstości tej choroby z zawartością włókna surowego w diecie.
Stres oksydacyjny towarzyszy większości procesów fizjologicznych, m.in. jest jedną z przyczyn starzenia się organizmów a także wielu chorób, np. cukrzycy, choroby Alzheimera, miażdżycy, katarakty itd.;Naturalne związki, głównie pochodzenia roślinnego o
właściwościach antyoksydantów są stosowane jako czynniki chroniące przed rozwojem wielu chorób lub wspomagające terapię konwencjonalną, zmniejszając efekty uboczne; Spożywanie produktów bogatych w antyoksydanty jest
zalecane, choć mechanizmy, zwłaszcza współdziałania kilku tego typu związków jednocześnie nie są jeszcze znane i wymagana jest ostrożność w ich stosowaniu.
ŹRÓDŁA ANTYOKSYDANTÓW
Polifenole roślinne – wtórne metabolity głównie owoców i warzyw
Zidentyfikowano ponad 25 000 różnych typów polifenoli, wśród nich najlepiej znane flawonoidy i stilbeny
Aktywności biologiczne polifenoli roślinnych: działanie antyoksydacyjne, przeciwnowotworowe, antybakteryjne
PRZEWÓD POKARMOWY CZŁOWIEKA SŁUŻY NIE TYLKO ODŻYWIANIU
Przewód pokarmowy dorosłego człowieka, od jamy ustnej do odbytu, ma długość ok. 8-9 m;
Powierzchnia jelit wynosi ok. 200 m2, czyli jest 60 razy większa od powierzchni skóry;
Stanowi drogę przenikania do środowiska wewnętrznego organizmu zarówno składników odżywczych jak i patogenów.
STRUKTURA i ORGANIZACJA GALT (Gut Associated Lymphoid Tissue)
Pierwszą linię obrony w przewodzie pokarmowym stanowi śluz, wyściełający nabłonek jelita
GALT jest utworzona przez węzły i grudki chłonne, komórki odpornościowe i produkowane przez nie przeciwciała
W GALT znajduje się:
75% wszystkich komórek odpornościowych
80% produkowanych przeciwciał
50% wszystkich limfocytów
Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Immunologia, Warszawa 2006, s. 293.
POWSTAJĄCE WGALTPLAZMOCYTY, PRODUKUJĄCEANTYGENOWO SPECYFICZNE PRZECIWCIAŁA IgATRAFIAJĄ DO RÓŻNYCH CZĘŚCIORGANIZMU
PROBIOTYKIDEFINICJA WHO: żywe mikroorganizmy, które podawane w odpowiednich ilościach wywierają korzystne działanie w organizmie gospodarza
CECHY PROBIOTYKU:
pochodzenie z organizmu człowieka
oporność na niskie pH żołądka oraz na enzymy i kwasy żółciowe dwunastnicy oraz zdolność do przeżycia i aktywności metabolicznej w jelicie grubym
przyleganie do komórek nabłonka jelitowego i trwała lub przejściowa kolonizacja przewodu pokarmowego
korzystne działanie na organizm gospodarza
trwałość i żywotność w czasie przechowywania oraz w środowisku dla niego niekorzystnym
PREBIOTYKI są to nieożywione składniki diety, nie podlegające hydrolizie ani wchłanianiu w górnych odcinkach przewodu pokarmowego;
Ich fermentacja zachodzi dopiero w jelicie grubym, gdzie selektywnie stymulują wzrost i/lub aktywność ograniczonej liczby szczepów bakteryjnych, zwłaszcza Bifidobacteria i/lub Lactobacili (PROBIOTYKÓW);
Pochodną tego jest pojęcie SYNBIOTYKU, oznaczającemieszaninę obydwu składowych żywności funkcjonalnej.
PREBIOTYKI
Zastosowanie prebiotyków jest możliwe dzięki temu, że dobroczynna mikroflora jelitowa produkuje enzymy, które mogą je rozkładać;
Potencjalnymi prebiotykami mogą być niektóre peptydy i białka a także lipidy, ale największe znaczenie przypisuje się niestrawialnym węglowodanom (włókno pokarmowe);
Są więc nimi głównie fruktozo- i galaktozo-oligosacharydy (FOS i GOS), spełniające wszystkie kryteria prebiotyku;
Występują głównie w warzywach, np. cebuli, karczochach, szparagach, cykorii itp.
PROBIOTYKI i PREBIOTYKI
BAKTERIE PROBIOTYCZNE
ZASIEDLAJĄ PRZEWÓD
POKARMOWY
WYTWARZAJĄ METABOLITY
np. kwas mlek
WYTWARZAJĄ ANTYBIOTTYKI
ZUŻYWAJĄ SKŁADNIKI
POKARMOWE
WSPOMAGAJĄ
ODPORNOŚĆ GOSPODARZA
UTRUDNIAJĄ KOLONIZACJĘ
JELITA
HAMUJĄ WZROST USPRAWNIAJĄ REAKCJĘ ODPORNOŚCIOWĄ
ŻYWICIELA
BAKTERIE PATOGENNE
DROGI ODDZIAŁYWANIA JELITOWYCH BAKTERII PROBIOTYCZNYCH NA SZCZEPY PATOGENNE
FUNKCJE UKŁADU ODPORNOŚCIOWEGO
własne
własne własne
Obce
tkanki
Działanie komórek odpornościowych
BŁĘDY:
BARDZO GROŹNY? Alergia! IgE
DEFINICJA REAKCJI ALERGICZNEJ
Reakcja alergiczna (nadwrażliwość typu I) jest to zaburzenie normalnego funkcjonowania układu odpornościowego, polegająca na rozpoznaniu jako „OBCY” czynnika środowiskowego, nie stanowiącego zagrożenia dla organizmu;
Czynnik wywołujący nadwrażliwość nazywamy alergenem;
U podłoża reakcji alergicznej leży aktywacja komórek tucznych (mastocytów) i bazofilów pod wpływem przeciwciał klasy IgE;
Reakcja alergiczna jest nabyta, przebiega szybko i w sposób powtarzalny: skutkuje rozwojem stanu zapalnego, który może mieć przebieg łagodny (dyskomfort) lub zagrażający życiu (szok anafilaktyczny)
Termin ANAFILAKSJA oznacza reakcję odpornościową bez ochrony przed atakiem toksyn;
Chociaż termin powstał ponad 100 lat temu, podanie jednoznacznej definicji okazało się znacznie trudniejsze;
Obecnie uważa się, że anafilaksja jest to systemowa (uogólniona) reakcja wywołana szybkim uwolnieniem mediatorów immunologicznych z mastocytów tkankowych i bazofilów krwi obwodowej, w czym pośredniczą IgE
Alergen
jajaAPC
Naiwne LiT
rozpoznające
białko jajaLiTh2 LiB --> IgE
swoiste Mastocyty
wiążące IgE
PIERWSZY
KONTAKT
PONOWNA
EKSPOZYCJA
Białka jaja krzyżowo
reagują z IgE na
mastocytach Mastocyty uwalniają:
histaminę, leukotrieny,
prostaglandyny, cytokiny
OBJAWY LOKALNE:nudności, świąd, wymioty, biegunka, bóle brzucha
OBJAWY
SYSTEMOWE:
pokrzywka, obrzęk
dróg oddechowych,
spadek ciśnienia,
arytmia serca
PONOWNA EKSPOZYCJA NA ANTYGEN PROWADZI DO ROZWOJU REAKCJI ALERGICZNEJ
ROZWÓJ REAKCJI ALERGICZNEJ NA ANTYGENY BIAŁKA JAJA KURZEGO:
FUNKCJE UKŁADU ODPORNOŚCIOWEGO
własne
własne własne
Obce
tkanki
Działanie komórek odpornościowych
BŁĘDY:
OBCY? Autoim-munizacja
Choroby autoimmunizacyjne stanowią 5. co do częstości przyczynę zgonów kobiet w wieku rozrodczym;
Jest to „druga strona medalu” większej aktywności żeńskiego układu odpornościowego: Skuteczniejszej obronie przed infekcjami towarzyszy łatwiejsze pojawianie się „pomyłek”, prowadzących do autoagresji.
Definicja celiakii: chroniczna enteropatia jelita cienkiego wywołana kontaktem z glutenem zawartym w diecie osób o predyspozycjach genetycznych (1% populacji);
Ze względu na podłoże autoimmunizacyjne częściej występuje kobiet (dziewczynek)
Etiologia choroby jest na pewno wieloczynnikowa ale niewiele wiadomo o potencjalnych czynnikach ryzyka i/lub sposobach ochrony.
WPŁYW PRZEMYSŁOWYCH „POLEPSZACZY SPOŻYWCZYCH” NA ROZSZCZELNIANIE BARIERY JELITOWEJ I ROZWÓJ CHORÓB
AUTOIMMUNIZACYJNYCH
GlukozaSól GlutenTg bakteryjnaEmulgatoryKwasy organiczneNanocząstki
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY:
PieczywoMięso Ryby Oleje
Słodycze, NapojeUżywki Kawa
Szkodliwe dodatki
CHOROBY AUTOIMMUNIZACYJNE
PROZAPALNE SKŁADNIKI DIETY
Nasycone FA pochodzenia zwierzęcego – zmniejszenie płynności błon komórkowych, produkcja cytokin prozapalnych, gromadzenie tkanki tłuszczowej, podwyższanie cholesterolu
Nienasycone FA w konfiguracji trans (produkty uwodorowania olejów roślinnych obecne w margarynach) – działają podobnie do nasyconych FA
Czerwone mięso o dużej zawartości Hb, generujące toksyczne (mutagenne) związki nitrozowe i wolne
rodniki
PROZAPALNE SKŁADNIKI DIETY
Słodzone napoje, dieta wysoko kaloryczna z cukrem rafinowanym, mało włókna – gwałtowny ↑poziomu glukozy i insuliny, generowanie cytokin prozapalnych
Dieta wysokosolna – czynnik ryzyka chorób o podłożu autoimmunizacyjnym
Pełnotłuste mleko – białka chroniące tłuszcz mleka przed utlenianiem, obecne w siarze wspomagają rozwój układu nerwowego, pokarmowego i odporności niemowląt –powinny być usunięte z diety pacjentów z chorobami o podłożu zapalnym/ autoimmunizacyjnym
SKŁADNIKI DIETY PRZECIWZAPALNE
Polifenole i karotenoidy roślinne
n-3 PUFA pochodzące z ryb i owoców morza
witamina D i A
niektóre pierwiastki, tzw. oligoelementy, tj. Se i Mg
związki tiolowe: glutation, Nac-cysteina, kwas α- liponowy – silny antyoksydant (np. obecny w cynamonie) – 8C nasycony FA z grupą S-S
JESTEŚMY BEZKRYTYCZNYMI ZJADACZMI SUPLEMENTÓW DIETY
Producenci leków wykupili w IV kwartale reklamy za ponad 576 mln zł.
Kupno farmaceutyków powinna poprzedzić konsultacja z 'lekarzem lub farmaceutą', ale mało kto zawraca tym sobie głowę; fot. Wojciech Burda, Shutterstock.com
JESTEŚMY BEZKRYTYCZNYMI ZJADACZMI SUPLEMENTÓW DIETY
Tylko w ubiegłym roku Polacy kupili blisko miliard opakowań leków bez recepty i suplementów diety. Każdy z nas nabył więc statystycznie zawartość ponad 26 pudełek.
Hodujemy społeczeństwo lekomanów – przestrzega dr Piotr Burda, krajowy konsultant do spraw toksykologii.
Wartość polskich wydatków na leki bez recepty wzrosła w zeszłym roku o 16 proc., do prawie 7 mld zł. W tym samym czasie na suplementy diety wydaliśmy 1,7 mld zł, czyli aż o 24 proc. więcej.
Łącznie jest to suma niemal dwukrotnie przewyższająca wydatki Polaków na prywatne szkolnictwo wyższe.