Jesteś terapeutą?

Jak wzmocnić układ odpornościowy? Rola jelit w walce z drobnoustrojami.

Świat komórek odpowiedzialnych za prawidłową odpowiedź immunologiczną organizmu na spotkanie z patogenami jest bardziej skomplikowany, niż nam się wydaje

06 luty 2020
Artykuł na: 23-28 minut

Główną funkcją wielopoziomowego układu odporności jest niszczenie różnego rodzaju drobnoustrojów niebezpiecznych dla naszego zdrowia, ale również wytworzenie tolerancji dla tych, bez których nie moglibyśmy żyć. Jednocześnie stoi on na straży integralności i jakości tkanek – usuwa wadliwe komórki powstające na skutek błędów i mutacji zachodzących podczas regeneracji naszych własnych tkanek. Pod jego bezpośrednim lub pośrednim nadzorem pozostają takie procesy jak embriogeneza, nowotworzenie czy ciąża. Można powiedzieć, że stanowi system integracyjny organizmu, ponieważ jego komórki rozmieszczone są w różnych obszarach ciała i stale komunikują się z układami nerwowym i hormonalnym. Dlatego wspieranie odporności to złożony proces, który powinien uwzględniać różne jej szlaki.

Warstwa po warstwie

Człowiek rodzi się z tzw. pierwotnym układem odporności (wrodzonym), opartym na otrzymanych przez łożysko od matki przeciwciałach i komórkach reagujących nieswoiście z wieloma antygenami. To te mechanizmy stanowią pierwszą linię obrony, przy czym funkcjonują niezależnie od wcześniejszych kontaktów z czynnikami patogennymi. Co prawda nie są szczególnie precyzyjne, ale pozwlaają na szybkie rozpoznanie i zniszczenie drobnoustrojów wnikających do organizmu. Niestety za każdym razem komórki muszą na nowo rozpoznać patogeny i zareagować na ich obecność, ponieważ nie wytwarzają długotrwałej odporności1.

Tę pierwszą linię buduje również skomplikowany system barier, np. w postaci skóry, błon śluzowych oraz płynów ustrojowych zawierających wiele substancji przeciwwirusowych czy przeciwbakteryjnych. Przykładowo łzawienie oczu i oddawanie moczu powodują wydalenie patogenów, natomiast śluz wydzielany przez drogi oddechowe i przewód pokarmowy dosłownie usidla mikroorganizmy2.

Niemowlę, a potem małe dziecko, poprzez codzienne kontakty ze światem mikrobów wytwarza swoiste przeciwciała oraz komórki pamięci immunologicznej, charakterystycznej dla odporności nabytej, czyli adaptacyjnej. Uczestniczą w niej wyspecjalizowane limfocyty T i B, wywołujące ostrzegawczy stan zapalny i wytwarzające przeciwciała przeciwko konkretnym patogenom.

Mniej więcej do 6.-7. r.ż. układ odpornościowy wciąż nabiera dojrzałości, dlatego w tym wieku nawet 10-12 razy w ciągu roku pojawiają się łagodne zakażenia wirusowe górnych dróg oddechowych, a czasami także bakteryjne, np. migdałków (angina) albo ucha środkowego. Starsze dzieci, młodzież i dorośli chorują znacznie rzadziej dzięki wytworzeniu wspomnianej pamięci immunologicznej, która pozwala za każdym razem skuteczniej eliminować patogeny.

Gościnne jelita

Wiele mówi się o odporności, wskazując na kluczową rolę limfocytów. Im więcej tych komórek i im sprawniej działają, tym mniejsza nasza podatność na choroby.

Ich głównym skupiskiem w organizmie jest tkanka limfatyczna w ścianie jelit. To ona odpowiada za rozpoznanie mikroorganizmów chorobotwórczych, tworzy odpowiedź immunologiczną (czyli zwalcza wrogów, którzy dotarli do tej części przewodu pokarmowego), a także tworzy lokalnie tolerancję na antygeny pochodzące z pokarmów oraz przyjaznej mikroflory (co sprawia, że nasz organizm nie niszczy pożytecznych bakterii oraz nie reaguje alergicznie na antygeny pokarmowe)3.

Właśnie dlatego uznaje się, że w jelitach zlokalizowane jest nawet 70-80% układu odpornościowego i odbywają się najbardziej zajadłe walki z wrogimi patogenami. A ponieważ jelito pozostaje w stałym kontakcie ze wszystkimi elementami układu odpornościowego, mikroby jelitowe oddziałują na kształtowanie odpowiedzi immunologicznej w całym organizmie. Właśnie dlatego właściwy skład flory bakteryjnej warunkuje prawidłowe działanie systemu immunologicznego.

Jej metaboliczna aktywność jest związana ze zdolnością rozkładu niestrawionych resztek pokarmowych na drodze fermentacji. Wybrane rodzaje bakterii produkują witaminy, a także zwiększają przyswajalność składników mineralnych oraz uczestniczą w procesie trawienia lipidów. Poza tym stymulują produkcję mucyn, które chronią nabłonek jelitowy przed inwazją patogenów i toksyn, jak również zapobiegają szkodliwej kolonizacji i namnażaniu bakterii chorobotwórczych4.

W praktyce oznacza to, że mikroflora zajmuje przestrzeń i cenne zasoby, co utrudnia patogenom znalezienie miejsca do osiedlenia się i rozprzestrzeniania, jak i pobierania pożywienia dającego im energię do wzrostu. Po drugie niektóre nasze mikroby jelitowe mogą produkować swego rodzaju broń chemiczną w postaci związków bakteriobójczych bezpośrednio zabijających drobnoustroje. Jak dowodzą badania, zakłócenia homeostazy w obrębie mikroflory wywołują zmiany w przepuszczalności bariery jelitowej, co wiąże się z penetracją bakterii w głąb ściany przewodu pokarmowego i wyzwoleniem reakcji zapalnej5.

Wsparcie wspierających

Na skład ilościowy oraz jakościowy mikrobioty jelit wpływają m.in. przebieg ciąży i okresu okołoporodowego, rodzaj porodu, sposób karmienia małego dziecka (naturalne lub sztuczne), dieta i styl życia w kolejnych latach, przyjmowane leki (głównie antybiotyki, steroidy, inhibitory pompy protonowej) oraz stany zapalne i wszelkie ingerencje chirurgiczne w obrębie przewodu pokarmowego. Ponieważ dość łatwo o zakłócenie równowagi mikroorganizmów (tzw. dysbiozę), ważną rolę w pobudzaniu ich immunologicznych funkcji mogą odgrywać probiotyki. Jak wykazano, odpowiednio dobrana suplementacja wpływa na skład mikroflory oraz pomaga przywrócić harmonię ekosystemu jelitowego6.

Dodatkowo niektóre bakterie kwasu mlekowego zapewniają obronę przed zakażeniami bakteryjnymi, np. dwoinką zapalenia płuc (Streptococcus pneumoniae), a także wirusami grypy.

W ramach jednego z badań amerykańscy naukowcy analizowali działanie wyizolowanego z fermentowanych warzyw szczepu Lactobacillus casei DK128 (DK128). Okazało się, że u myszy, którym najpierw podano donosowo DK128, występowały różne reakcje immunologiczne korelujące z ochroną przed wirusem grypy typu A, m.in. zwiększenie liczebności makrofagów pęcherzykowych w płucach i drogach oddechowych, wczesna indukcja przeciwciał, a także zmniejszenie poziomu cytokin prozapalnych. U gryzoni rozwinęła się także odporność na wtórne zakażenie wirusem innego podtypu7.

Korzystne zmiany w mikrobiomie jelit można wywołać również poprzez zwiększenie podaży błonnika. Jego fermentacja powoduje bowiem intensywną produkcję krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFAs), a zdaniem naukowców dieta bogata we włókna tłumi nadmierne reakcje immunologiczne w płucach i jednocześnie zwiększa odporność przeciwwirusową, aktywując limfocyty. W przeprowadzonych eksperymentach zarówno suplementacja inuliną, jak i SCFAs chroniła myszy przed grypą typu A, nasilając odpowiedź immunologiczną adaptacyjną8.

Podobnie warzywa kapustne (krzyżowe) pomagają układowi odpornościowemu zwalczać infekcje, niejako zastępując sygnały pochodzące z pożytecznych szczepów bakterii. Brokuły, jarmuż czy kalafior zawierają bowiem związki aktywujące receptor wodorowęglanu arylu (AHR). Odgrywa on ważną rolę w ochronie przed zanieczyszczeniami, toksynami i patogenami w miejscach styku ze światem zewnętrznym (w skórze, płucach czy jelicie). Komórki odpornościowe (np. limfocyty Th17) potrzebują do przeżycia sygnałów z AHR, a jego aktywacja następuje pod wpływem związków pochodzących z bakterii mikroflory lub z pokarmów.

Jednocześnie warzywa krzyżowe są bogate w inhibitory Cyp1a1 – enzymu rozkładającego związki stymulujące AHR. Jego nadmiar zwiększa podatność na różne bakterie, np. pałeczki okrężnicy (Escherichia coli). Zwierzęta z nadaktywnym Cyp1a1 nie były w stanie zwalczyć zakażenia bakteriami Citrobacter rodentium, które wpływają na gryzonie tak, jak E. coli na ludzi (powodując podrażnienie jelit, stan zapalny i biegunki). Jednak dodanie do karmy związków wyizolowanych z warzyw kapustnych pozwalało kontrolować aktywność enzymu9.

Od A do D

Aktywność komórek wrodzonego układu odpornościowego w przewodzie pokarmowym spada również przy niedoborach witaminy A, które sprzyjają podatności na infekcje.

Komórki te powstają w szpiku kostnym, a przed dotarciem do docelowej tkanki trafiają do węzłów chłonnych. To tam kwas retinowy aktywuje receptory ich 2 typów (ILC1 i ILC3). Dzięki temu komórki nie rozpraszają się po całym organizmie, a osiadają w barierze śluzówkowej będącej bramą dla wielu zakażeń powodowanych przez bakterie, wirusy i pasożyty10.

Podobną rolę odgrywa witamina D, która kieruje komórki odpornościowe do skóry, a jednocześnie wpływa na wiele innych mechanizmów systemu odporności.

Jakiś czas temu badacze zauważyli, że u osób mieszkających w krajach północnych choroby autoimmunizacyjne występują częściej niż w regionach, gdzie przeważnie świeci słońce. Okazało się, że aktywna forma witaminy D wpływa na działanie komórek odpornościowych, m.in. ogranicza pewne szkodliwe reakcje zapalne oraz zwiększa produkcję białek zwalczających mikroby. Jej wysokie stężenie wspomaga zatem funkcjonowanie układu immunologicznego. Według różnych badań witamina D uczestniczy w wytwarzaniu tzw. naturalnych antybiotyków (czyli katelicydyny i defensyny) oraz reguluje funkcje limfocytów T11. Co więcej, metaanaliza 25 badań obejmujących łącznie prawie 11 tysięcy ochotników doprowadziła ekspertów do wniosku, że suplementacja tym składnikiem zmniejsza liczbę przypadków chorób układu oddechowego o 12% rocznie12.

Również witamina C uczestniczy w tworzeniu i zachowaniu sprawności immunologicznej organizmu, zmniejszając ryzyko pojawienia się infekcji – nie tylko przeziębienia czy grypy, ale również choroby bakteryjnej, zapalenia wątroby czy zakażenia Candida13.

 

Pułapki pamięci

Jednym z zadań komórek odporności nabytej jest zachowanie informacji o patogenach, by w przyszłości lepiej sobie z nimi radzić. Ten wspomniany już mechanizm pamięci immunologicznej może jednak ulec zachwianiu pod wpływem wirusa odry. Wywołuje on bowiem pewnego rodzaju amnezję układu odpornościowego, co sprawia, że organizm jest bardziej podatny również na inne choroby.

Naukowcy z Harvard Medical School, Brigham and Women’s Hospital oraz z Harvard T.H. Chan School of Public Health przeprowadzili badania przy okazji fali zachorowań na odrę w Holandii w 2013 r. Przeanalizowali próbki krwi 77 nieszczepionych dzieci (pobrane przed chorobą i po jej przebyciu) oraz od 33 dzieci przed i po pierwszym szczepieniu przeciwko odrze, śwince i różyczce (MMR). Uczeni przyjrzeli się przede wszystkim ilości przeciwciał przeciwko różnym patogenom i porównali pomiary ze 115 niezainfekowanymi dziećmi i dorosłymi.

Okazało się, że 2 miesiące po wyleczeniu nieszczepionych dzieci z odry wirus usunął od 11 do 73% przeciwciał pomagających zwalczać drobnoustroje. Skutki takiej amnezji immunologicznej mogą trwać 2-3 lata, co oznacza, że układ odpornościowy musi na nowo „nauczyć się”, jak chronić organizm przed przebytymi już chorobami14.

Zależność tę sugerowały już wyniki wcześniejszych badań, które wykazały, że umieralność z powodu chorób zakaźnych w krajach wysoko rozwiniętych jest ściśle powiązana z okresem 3 lat po przechorowaniu odry15. Pokazuje to, że patogeny dysponują wieloma mechanizmami działania, dzięki którym blokują różne szlaki odporności.

W ratowaniu populacji przeciwciał pomocna może okazać się siara bydlęca. Zidentyfikowano w niej ok. 250 składników aktywnych, spośród których najważniejsze są immunoglobuliny odpowiedzialne za zwalczanie infekcji bakteryjnych, wirusowych i grzybiczych oraz wzmacniające układ immunologiczny. Colostrum bovinum zawiera 3 klasy przeciwciał, w tym te najważniejsze dla człowieka: IgA oraz IgG. Ich stężenie jest bardzo wysokie, co sprawia, że skutecznie wspierają one budowanie odporności. IgA chroni przed infekcjami, a ponieważ jest odporna na trawienie przez enzymy żołądkowo- jelitowe, może być dostarczona do krwi, a stamtąd – na powierzchnię błon śluzowych wszystkich układów16.

Obecność immunoglobulin w siarze bydlęcej wzmacnia również działanie lizozymu – głównego biologicznie aktywnego składnika płynu łzowego, który wykazuje silne właściwości przeciwbakteryjne i przeciwbólowe.

Drugim spośród najważniejszych składników Colostrum bovinum jest laktoferyna, czyli glikoproteina wiążąca żelazo, stanowiąca ważny element pierwszej linii obrony organizmu przed infekcjami układu pokarmowego i biegunkami. Wykazano, że reguluje ona skład mikroflory jelitowej noworodków: hamuje wzrost patogennych szczepów (np. E. coli i Enterobacteriaceae) oraz wspiera kolonizację tymi pożądanymi (np. Lactobacillus i Bifodobacterium).

Inny mechanizm istotny z punktu widzenia odporności jelitowej to zwiększenie aktywności komórek znanych jako naturalni zabójcy (NK), co wykazano w mysim modelu zakażenia grypą. Gryzonie, którym podawano doustnie siarę bydlęcą, wykazywały mniejszy spadek masy ciała i ograniczone nagromadzenie wirusa w płucach, co świadczy o lepszej odpowiedzi immunologicznej i łagodniejszym przebiegu zakażenia. Efekt ten prawdopodobnie wynika właśnie z interakcji składników colostrum i receptorów nabłonka jelitowego17.

Przewrotne monocyty

Sytuację komplikuje fakt, że w niektórych przypadkach pamięć komórek układu immunologicznego działa wręcz odwrotnie niż przy odrze. U pacjentów z hipercholesterolemią mimo terapii statynami nadal rozwijają się choroby układu krążenia, co wydaje się mieć związek przede wszystkim z utrzymującą się aktywnością systemu immunologicznego.

Naukowcy z Uniwersytetu im. Radbouda w Nijmegen, Amsterdamu i Rotterdamu przyglądali się odporności wykształconej u osób z podwyższonym i prawidłowym poziomem cholesterolu. Okazało się, że u tych pierwszych w większym stopniu aktywowane były monocyty. Oprócz tego komórki te wytwarzały więcej związków zapalnych, które odgrywają ważną rolę w rozwoju chorób krążenia. Później pacjentów z hipercholesterolemią leczono statynami i po 3 miesiącach powtarzano te same badania. Choć stężenie cholesterolu spadło, utrzymała się hiperaktywność komórek odpornościowych, co utrwaliło ogólnoustrojowy stan zapalny niskiego stopnia. Zdaniem autorów oznacza to, że monocyty wydają się zapamiętywać wysoki poziom cholesterolu, z jakim niegdyś się stykały, co pokazuje, że nawet komórki wrodzonej odporności wykazują pamięć immunologiczną, w której pośredniczy przeprogramowanie epigenetyczne i metaboliczne18.

Pora na regenerację

Wszystko to pokazuje, jak istotny i skomplikowany jest ludzki system immunologiczny. Jeśli funkcjonuje prawidłowo, daje odpór infekcjom, a jednocześnie nie reaguje nadmiernie na produkty żywnościowe i inne czynniki środowiskowe, np. pyłki roślin. Niewystarczająco aktywny układ odpornościowy zwiększa podatność na przeziębienia, zakażenia grzybicze i nowotwory, podczas gdy nadmiernie pobudzony wytwarza zbyt dużo stanów zapalnych i ma skłonność do reakcji hiperaktywnych, takich jak alergie i choroby autoimmunologiczne.

Trwający latami przewlekły stan zapalny o niskim natężeniu, którego źródłami bywają przetworzona dieta, ciągły stres, brak (lub nadmiar) ćwiczeń fizycznych oraz znaczne obciążenie toksynami środowiskowymi, zaburza równowagę układu odpornościowego. Na szczęście nasz organizm ma wrodzoną zdolność regeneracji, a usuwając źródła stanu zapalnego oraz przyjmując zdrowe nawyki stylu życia, możemy ją wspomóc.

Dieta

Badania wykazują, że cukier we wszystkich postaciach (glukoza, fruktoza i sacharoza) tłumi funkcjonowanie układu odpornościowego przez 5 godz. po zjedzeniu19. Dlatego należy usunąć z diety produkty przetworzone, cukier i węglowodany skrobiowe. W zamian do jadłospisu warto dodać produkty zwiększające odporność. Przykładowo czosnek i imbir mają silne właściwości przeciwzapalne i przeciwdrobnoustrojowe – nawet wobec patogenów opornych na leki20. Z kolei olej kokosowy może ograniczać rozrost drożdżaków Candida albicans21, a kurkumina, żółtopomarańczowy pigment z korzenia kurkumy, wykazała w badaniach własności modulujące układ odpornościowy i poprawiające stan pacjentów ze schorzeniami z autoagresji22. Owoce i warzywa to cenne źródła witamin, a mięso, jaja, wątroba, ryby, ostrygi, nasiona dyni i słonecznika oraz otręby pszenne – cynku wspierającego funkcje immunologiczne i odporność na infekcje. Uzupełnienie jego niedoboru może złagodzić objawy schorzeń autoimmunologicznych oraz innych chorób.

Działanie immunomodulacyjne wykazuje także selen, który gromadzi się w limfocytach, makrofagach i neutrofilach, pobudzając reakcje układu odpornościowego i stymulując odpowiedź obronną organizmu. Jego deficyt prowadzi do zaburzeń ilościowych i czynnościowych limfocytów23.

I wreszcie nienasycone kwasy tłuszczowe omega-3 i -6 również wzmacniają mechanizmy obronne organizmu, a po przebytej chorobie wspomagają jego regenerację. Znajdziesz je przede wszystkim w rybach – łososiu, śledziach, makreli, pstrągu – ale również w orzechach włoskich, soi i słoneczniku.

Ruch

Przegląd 18 badań wykazał, że osoby spędzające najwięcej czasu w pozycji siedzącej były dwukrotnie bardziej zagrożone cukrzycą lub chorobami serca, a ryzyko zgonu było u nich większe w porównaniu do ochotników, którzy siedzieli najmniej. Jednocześnie codzienne umiarkowane ćwiczenia fizyczne, jak np. 40 min spaceru, zmniejszają ogólnoustrojowy stan zapalny i zapadalność na choroby górnych dróg oddechowych24.

Stres i sen

Chroniczny niepokój ma negatywny wpływ na niemal wszystkie funkcje układu odpornościowego. Dlatego warto wypróbować różne metody relaksacji, takie jak gorąca kąpiel, masaż, medytacja czy świadome oddychanie. Równie ważny jest sen: gdy trwa mniej niż 6 godz., funkcjonowanie układu odpornościowego zostaje stłumione, włączają się geny zapalne oraz rośnie ryzyko otyłości, cukrzycy typu 2 i chorób sercowo-naczyniowych. Dobra jakość nocnego wypoczynku jest nieoceniona w codziennej regeneracji systemu immunologicznego.

Ekstrakt z oregano

Olejek ze śródziemnomorskiego Origanum vulgare ma działanie przeciwzapalne, przeciwwirusowe, przeciwbakteryjne, przeciwpasożytnicze i przeciwgrzybicze. Udowodniono, że jest bardziej skuteczny przeciwko infekcjom drożdżakowym niż powszechnie przepisywany lek flukonazol25.

Liść oliwki

Wyciąg z Olea europaea wykazuje działanie przeciwko licznym drobnoustrojom, m.in. wirusom przeziębienia i grypy oraz bakteriom C. jejuni, H. pylori, a także opornemu na metycylinę S. aureus (MRSA)26.

Berberyna

Jest środkiem przeciwbakteryjnym, przeciwwirusowym, przeciwpasożytniczym i przeciwgrzybiczym. Często używa się jej do leczenia różnego rodzaju infekcji układu pokarmowego. Berberyna udowodniła swe działanie przeciwko wirusowi grypy zarówno w badaniach laboratoryjnych, jak i u chorych pacjentów27.

Bibliografia
  • Clin Microbiol Rev 2003; 16 (4):658-672
  • Br Med Bull. 2002; 61:1-12
  • J Comp Pathol 2007; 137:20-6; Semin Immunol 2004; 16(3):163-70
  • Eur Rev Med Pharmacol Sci 2013; 17(3):323-33
  • Biol Pharm Bull 2012; 35(10):1637-41
  • Oncotarget 2016;7(51):85218-331
  • Sci Rep. 2017 Dec 12; 7(1):17360
  • Immunity. 2018 May 15; 48(5):992-1005.e8
  • Nature. 2017; 542(7640):242-245
  • J Clin Med. 2018 Sep; 7(9): 258; Biofactors. 2010 Nov-Dec; 36(6): 10.1002/biof.117
  • J Immunol 2009; 182: 4289-4295; J Allergy Clin Immunol 2010; 126: 52-58
  • BMJ 2017; 356: i6583
  • Med Monatsschr Pharm 2009; 32 (2): 49-54
  • Science. 2019; 366(6465):599-606; Sci Immunol. 2019; 4(41) https://doi.org/10.1126/sciimmunol.aay6125
  • Science. 2015 May 8;348(6235):694-9
  • Nutr Res 2002; 22: 755-767
  • Nutr Res. 2014 Apr;34(4):318-25
  • Eur Heart J. 2018; 39(38):3521-3527; Cell Metab. 2019; 30(1):1-2
  • Am J Clin Nutr 1973; 26:1180-4
  • Asian Pac J Trop Biomed 2012; 2:597-601
  • mSphere 2015; 1:e00020-15
  • J Clin Immunol 2007; 27:19-35
  • Nor. J. Agric. Sci., 1993; 11:S105-S119
  • Diabetol 2012; 55:2895-905; Am J Lifestyle Med 2011; 5:338-45
  • Can J Mikrobiol 2008; 54:950-6
  • Altern Med Rev 2007; 12:25-48; Int J Antimirobiol Agents 2009; 33:461-3
  • Chin J Integr Med 2011; 17:444-52
  • Am. J. Hum. Biol. 2016; 28:603-609

 

O Czym Lekarze Ci Nie Powiedzą
ARTYKUŁ UKAZAŁ SIĘ W:
KUP wydanie ELEKTRONICZNE
Artykuł należy do raportu
Medycyna mitochondrialna
Zobacz cały raport
ARTYKUŁ UKAZAŁ SIĘ W
O Czym Lekarze Ci Nie Powiedzą
Kup teraz
Wczytaj więcej
Zapisz się i odbierz wybrany magazyn gratis!
Zapisz się i odbierz prezent
Nasze magazyny