ИММУНОЛОГИЯ - Ройт А. - Мир 2000
Глава 22. Вторичная иммунологическая недостаточность
ПИТАНИЕ И ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ РЕАКТИВНОСТЬ
На существование связи между питанием и устойчивостью к инфекциям указывают исторические сведения о распространении инфекционных заболеваний среди населения в голодные годы, а также клинические наблюдения и эпидемиологические данные. Как правило, иммунные реакции при недостаточном питании нарушаются. Наиболее всего этот фактор влияет на пять форм иммунологической реактивности: клеточный иммунитет, фагоцитарную функцию, активность системы комплемента, секрецию антител и синтез цитокинов. По данным мировой статистики, истощение - это самая частая причина иммунодефицитных состояний.
Как социальное явление недостаточность питания наиболее широко распространена в экономически неблагополучных странах, а также среди бедных слоев населения индустриально развитых государств. Кроме того, во многих случаях дефицит питания возникает у больных как следствие разнообразных системных нарушений: опухолевых заболеваний, хронических почечных расстройств, ожогов, множественных травм, хронических инфекций. Вместе с тем парадоксальным образом ожирение и избыточное питание также ассоциированы с ослаблением иммунных реакций.
Недостаточность питания и инфекция
Недостаточность питания обычно утяжеляет течение инфекций, и наоборот, инфекционное заболевание усиливает расстройства, вызванные недостатком питания. Однако такая зависимость наблюдается не при всех инфекциях; на клиническое течение и конечный исход пневмонии, диареи, кори и туберкулеза дефицит питания действует благоприятно; при некоторых инфекционных заболеваниях (например, столбняке и вирусном энцефалите) эффект недостаточности питания минимален, а при таких, как грипп и ВИЧ-инфекция, характер питания оказывает лишь умеренное влияние.
Существует множество факторов, предрасполагающих к развитию инфекций при недостаточном питании. К ним относятся плохие санитарные условия, употребление загрязненных пищи и воды, отсутствие гигиенических навыков в питании и повседневной жизни, большая скученность в местах проживания.
Лимфоидные ткани
Лимфоидные ткани чрезвычайно чувствительны к отрицательным эффектам недостаточности питания. Масштаб и степень нарушения иммунных функций, возникающего при дефиците питательных веществ, зависят от ряда факторов, в том числе от скорости клеточной пролиферации, интенсивности синтеза белка и значения отдельных элементов питания в основных метаболических процессах. Для функционирования многих ферментов, играющих ключевую роль в иммунных реакциях, необходимо поступление в организм цинка, железа, витамина В6 и других микроэлементов и витаминов.
Выраженный признак недостаточности питания — это атрофия лимфоидном ткани. У детей раннего возраста чувствительным «барометром», отражающим характер питания, является тимус, и явное падение веса и объема этого органа у истощенных в результате плохого питания лиц получило название «пищевой тимэктомии». При гистологическом исследовании такого тимуса обнаруживается нарушение дольчатого строения, исчезновение границы между корковой и мозговой зонами, уменьшение содержания лимфоидных клеток. Тельца Гассаля при этом увеличены и находятся в состоянии дегенерации, некоторые из них кальцифицированы. Атрофия захватывает тимусзависимые периартериолярные районы селезенки, а также паракортикальную область лимфатических узлов.
Белково-калорическая недостаточность питания (БКНП)
Умеренная или тяжелая БКНП сопровождается значительным угнетением клеточного иммунитета, на которое указывают снижение числа Т-хелперов CD4+ и уменьшение соотношения клеток CD4+/CD8+(рис. 22.3). Эксперименты по совместному культивированию показывают, что при этом В-лимфоциты не получают достаточной Т-клеточной «помощи». Отмечено снижение способности лимфоцитов отвечать пролиферацией на митоген. Состояние незрелости циркулирующих Т-клеток выражается в повышенной активности лейкоцитарной дезоксинуклеотидил- трансферазы. В основе изменений числа и функций Т-клеток может лежать снижение активности тимулина. При иммунизации обычно применяемыми вакцинами наблюдается недостаточно высокая продукция секреторных антител IgA - возможная причина частых инфекционных поражений слизистых оболочек.
Рис. 22.3. Субпопуляции лимфоцитов у детей с белковокалорической недостаточностью питания Контроль - нормально питающиеся дети. (По данным Chandra R. К. 1983; Clin. Exp. Immunol 52: 126-131, с разрешения).
В условиях БКНП страдает фагоцитарная функция. Ослаблен процесс опсонизации, в основном в результате снижения уровня различных компонентов комплемента — С3, С5 и фактора В. Поглощение микроорганизмов фагоцитами не изменяется, тогда как способность фагоцитарных клеток разрушать захваченные микробы нарушена. Снижена также продукция некоторых цитокинов, в частности ИЛ-2 и ФНО.
Кроме того, БКНП сопровождается изменением некоторых показателей врожденного иммунитета, в том числе незначительным уменьшением образования лизоцима. При недостаточности питания данного вида большое число бактерий связывается с эпителиальными клетками, что ухудшает заживление ран. Относительно качества и количества продуцируемо при БКНП слизи сведений крайне мало.
Отдельные элементы питания
Хорошо изучено заметное влияние, которое оказывает на иммунный ответ недостаток цинка. Оно состоит в ослаблении кожных реакции гиперчувствительности замедленного типа, снижении соотношения клеток CD4+/CD8+, нарушении функций Т-клеток. Острым и патогномоничным признаком недостаточности цинка является уменьшение активности сывороточного тимулина - нонаполипептида, содержащего цинк.
Железо представляет собой, образно говоря, обоюдоострое оружие: оно необходимо для роста большинства микроорганизмов и наряду с этим для активности железо-зависимых ферментов, обеспечивающих функции лимфоцитов и фагоцитов. Поэтому дефицит железа в целом ведет к уменьшению способности нейтрофилов уничтожать бактерии и грибы, к снижению реакции лимфоцитов на митогены и нарушению активности НК-клеток.
Селен и медь также играют роль в осуществлении иммунного ответа. По новейшим данным, вирусы могут мутировать и изменять свою вирулентность при инфицировании животных, в питании которых имеется дефицит этих элементов. Вирус Коксаки, выделенный от мышей с дефицитом селена, вызывал сильное поражение миокарда; по сравнению с вирусом введенного мышам исходного, авмрулентного штамма, вирулентный вирус от дефицитных по селену мышей имел 6 нуклеотидных замен.
Недостаток витамина А неблагоприятно отражается на структуре эпителия, приводя к метаплазии клеток и повышенному связыванию бактерий. Уменьшается число некоторых субпопуляций лимфоцитов и снижается их реакция на митоген. Недостаток витамина В6 и фолата вызывает нарушения клеточного иммунитета, в особенности пролиферативной реакции лимфоцитов.
Ожирение и избыточное питание
У тучных людей и животных наблюдаются изменения различных типов иммунореактивности, включая цитотоксичность, активность НК-клеток и способность фагоцитов лизировать поглощенные бактерии и грибы. Причиной нарушений иммунного статуса может быть изменение содержания в организме отдельных микроэлементов, липидов и гормонов.
Некоторые питательные вещества при умеренно избыточном поступлении с пищей усиливают ряд иммунных реакций, в частности клеточный иммунитет. К таким элементам питания относятся витамин Е. витамин А, цинк и селен. Однако для большинства питательных веществ существует верхний предел потребления, превышение которого ведет к нарушению иммунных функций.
Клиническое значение питания
В настоящее время открыты новые возможности предупреждения первичных и вторичных инфекций у лиц из групп повышенного риска при помощи соответствующего режима питания. В больничных условиях пациенты в состоянии истощения подвергаются повышенному риску возникновения оппортунистических инфекций. Усиленное питание в этом случае повышает иммунитет и снижает вероятность развития таких осложнений, как сепсис и плохое заживление ран. У лиц пожилого возраста, для которого характерна повышенная чувствительность к респираторным инфекциям, пищевые добавки при употреблении в умеренном количестве улучшают иммунные реакции и, что еще более существенно, снижают частоту инфекций дыхательных путей, ограничивая тем самым необходимость применения антибиотиков. Кроме того, у лиц, получающих пищевые добавки, при вакцинации развивается более эффективный иммунный ответ, чем в случае питания без пищевых добавок.