Menschen (einschließlich praktisch aller Ärzte) sind ständig verwirrt, was zelluläre Entzündung ist. Also beschloss ich, die Gelegenheit zu nutzen, um das Konzept genauer zu erklären.

Es gibt zwei Arten von Entzündungen. Der erste Typ ist die klassische Entzündung, die die Entzündungsreaktion erzeugt, die wir mit Schmerzen wie Hitze, Rötung, Schwellung, Schmerzen und schließlich dem Verlust der Organfunktion in Verbindung bringen. Der andere Typ ist eine zelluläre Entzündung, die unter der Wahrnehmung von Schmerz liegt. Zelluläre Entzündung ist die initiierende Ursache für chronische Krankheiten, weil sie hormonelle Signalnetzwerke im ganzen Körper stört.

Definition der zellulären Entzündung

Die Definition der zellulären Entzündung ist eine erhöhte Aktivität des Gentranskriptionsfaktors, der als Kernfaktor-kappaB (NF-kB) bekannt ist. Dies ist der Gentranskriptionsfaktor, der in jeder Zelle vorkommt, und aktiviert die Entzündungsreaktion des angeborenen Immunsystems. Obwohl das angeborene Immunsystem der primitivste Teil unserer Immunantwort ist, war es resistent gegen Studien ohne jüngste Durchbrüche in der Molekularbiologie. Tatsächlich wurde der Nobelpreis für Medizin 2011 für die frühesten Studien über das angeborene Immunsystem und seine Auswirkungen auf die Entwicklung chronischer Krankheiten verliehen.

Es gibt mehrere extrazelluläre Ereignisse, durch die NF-kB durch verschiedene Mechanismen aktiviert werden kann. Dazu gehören die mikrobielle Invasion, die durch Toll-like-Rezeptoren (TLR) erkannt wird, die Erzeugung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS), die zelluläre Erzeugung entzündlicher Eicosanoide und die Interaktion mit entzündlichen Zytokinen über definierte Zelloberflächenrezeptoren. Wir wissen auch, dass einige dieser initiierenden Ereignisse durch Ernährungsfaktoren moduliert werden. Dies bedeutet auch, dass eine angemessene Verwendung der Diät die Aktivierung von NF-kB entweder aktivieren oder deaktivieren kann. Dieses neue Wissen ist die Grundlage der entzündungshemmenden Ernährung (1-3).

Zelluläre Entzündung verstehen

Obwohl das angeborene Immunsystem außergewöhnlich komplex ist, kann es in einem relativ einfachen Diagramm dargestellt werden, wie unten in Abbildung 1 gezeigt.

Abbildung 1. Vereinfachte Ansicht des angeborenen Immunsystems

Essentielle Fettsäuren sind die stärksten Modulatoren von NF-kB. Insbesondere die Omega-6-Fettsäure Arachidonsäure (AA) aktiviert NF-kB, während die Omega-3-Fettsäure Eicosapentaensäure (EPA) dies nicht tut (4). Neuere Arbeiten legen nahe, dass eine Untergruppe von Eicosanoiden, die als Leukotriene bekannt sind und von AA abgeleitet sind, einen signifikanten Faktor bei der NF-kB-Aktivierung spielen kann (5,6)

Extrazelluläre Entzündungszytokine können NF-kB auch durch ihre Interaktion mit spezifischen Rezeptoren auf der Zelloberfläche aktivieren. Das primäre Zytokin, das NF-kB aktiviert, ist der Tumornekrosefaktor (TNF) (7). Toll-like-Rezeptoren (TLR) sind ein weiterer Ausgangspunkt für die Aktivierung von NF-kB. Insbesondere ist TLR-4 empfindlich gegenüber gesättigten Fettsäuren aus der Nahrung (8). Die Bindung gesättigter Fettsäuren an TLR-4 kann durch Omega-3-Fettsäuren wie EPA gehemmt werden. Schließlich sind ROS, die entweder durch ionisierende Strahlung oder durch überschüssige Radikalbildung induziert werden, zusätzliche Aktivatoren von NF-kB (9).

Entzündungshemmende Ernährung zur Hemmung der zellulären Entzündung

Die entzündungshemmende Ernährung basiert auf der Fähigkeit bestimmter Nährstoffe, die Aktivierung von NF-kB zu reduzieren.

Der effektivste Weg, die Aktivierung von NF-kB zu senken, besteht darin, die AA-Spiegel in der Zielzellmembran zu reduzieren und so die Bildung von Leukotrienen zu reduzieren, die NF-kB aktivieren können. Der Patient muss eine entzündungshemmende Diät einhalten, z. B. die Zonendiät in Verbindung mit der gleichzeitigen Senkung der Omega-6-Fettsäureaufnahme sind die primären Ernährungsstrategien, um dieses Ziel zu erreichen (1-3).

Ein weiterer effektiver Ernährungsansatz (und oft einfacher für den Patienten zu erfüllen) ist die Nahrungsergänzung mit ausreichenden Mengen an hochdosiertem Fischöl, das reich an Omega-3-Fettsäuren wie EPA und DHA ist. Diese Omega-3-Fettsäuren, die in ausreichend hohen Mengen eingenommen werden, senken den AA-Spiegel und erhöhen den EPA-Spiegel. Diese Änderung des AA / EPA-Verhältnisses in der Zellmembran verringert die Wahrscheinlichkeit der Bildung entzündlicher Leukotriene, die NF-kB aktivieren können. Dies liegt daran, dass Leukotriene, die von AA abgeleitet sind, entzündungsfördernd sind, während diejenigen von EPA nicht entzündlich sind. Die erhöhte Aufnahme von Omega-3-Fettsäuren ist auch ein diätetischer Ansatz, der den entzündungshemmenden Gentranskriptionsfaktor PPAR-γ (10-12) aktivieren, die Bildung von ROS verringern (13) und die Bindung gesättigter Fettsäuren an TLR-4 verringern kann (14). Dies veranschaulicht die multifunktionale Rolle, die Omega-3-Fettsäuren bei der Kontrolle zellulärer Entzündungen spielen.

Ein dritter diätetischer Ansatz ist die ausreichende Zufuhr von diätetischen Polyphenolen. Dies sind Verbindungen, die Obst und Gemüse ihre Farbe verleihen. In hohen Konzentrationen sind sie starke Antioxidantien, um die Bildung von ROS zu reduzieren (15). Sie können auch die Aktivierung von NF-kB hemmen (16).

Schließlich ist die am wenigsten wirksame (aber immer noch nützliche) Ernährungsstrategie die Reduzierung der Aufnahme gesättigter Fettsäuren über die Nahrung. Dies liegt daran, dass gesättigte Fettsäuren die Aktivierung des TLR-4-Rezeptors in der Zellmembran verursachen (8,14).

Je größer die Anzahl dieser Ernährungsstrategien ist, die der Patient umsetzt, desto größer ist natürlich der Gesamteffekt auf die Verringerung der zellulären Entzündung.

Klinische Messung der zellulären Entzündung

Da die zelluläre Entzündung auf die Zelle selbst beschränkt ist, gibt es nur wenige Blutmarker, mit denen das Ausmaß der systemischen zellulären Entzündung in einer Zelle direkt gemessen werden kann. Das AA / EPA-Verhältnis im Blut scheint jedoch ein präziser und reproduzierbarer Marker für die Spiegel des gleichen Verhältnisses dieser essentiellen Fettsäuren in der Zellmembran zu sein.

Wie oben beschrieben, sind die von AA abgeleiteten Leukotriene starke Modulatoren von NF-kB. Somit führt eine Verringerung des AA / EPA-Verhältnisses in der Zielzellmembran zu einer verringerten Aktivierung von NF-kB durch verminderte Bildung von entzündlichen Leukotrienen. Die Zellmembran wird ständig von AA und EPA aus dem Blut versorgt. Daher wird das AA / EPA-Verhältnis im Blut zu einem hervorragenden Marker für das gleiche Verhältnis in der Zellmembran (17). Der derzeit beste und reproduzierbarste Marker für zelluläre Entzündungen ist das AA / EPA-Verhältnis im Blut, da es einen vorgelagerten Kontrollpunkt für die Kontrolle der NF-kB-Aktivierung darstellt.

Der am häufigsten verwendete diagnostische Entzündungsmarker ist das C-reaktive Protein (CRP). Im Gegensatz zum AA / EPA-Verhältnis ist CRP ein sehr entfernter Downstream-Marker der vergangenen NF-kB-Aktivierung. Dies liegt daran, dass einer der in der Zielzelle exprimierten Entzündungsmediatoren IL-6 ist. Es muss schließlich einen ausreichend hohen Spiegel im Blut erreichen, um schließlich mit der Leber oder den Fettzellen zu interagieren, um CRP zu produzieren. Dies macht CRP zu einem langlebigeren Marker im Blutkreislauf im Vergleich zu den primären Entzündungsgenprodukten (IL-1, IL-6, TNF und COX-2), die nach der Aktivierung von NF-kB freigesetzt werden. Infolgedessen ist CRP einfacher zu messen als die unmittelbarsten Entzündungsprodukte, die durch NF-kB-Aktivierung erzeugt werden. Einfacher bedeutet jedoch nicht unbedingt besser. Tatsächlich geht eine Erhöhung des AA / EPA-Verhältnisses in der Zielzellmembran häufig einer Erhöhung des C-reaktiven Proteins um mehrere Jahre voraus. Ein erhöhtes AA / EPA-Verhältnis zeigt an, dass sich NF-kB am Kipppunkt befindet und die Zelle auf eine erhöhte genetische Expression einer Vielzahl von Entzündungsmediatoren vorbereitet ist. Die Messung von CRP zeigt an, dass NF-kB über einen längeren Zeitraum aktiviert wurde und dass eine zelluläre Entzündung nun systemische Schäden verursacht.

Zusammenfassend

Ich glaube, dass die Zukunft der Medizin in der Kontrolle der zellulären Entzündung liegt. Dies wird am effektivsten durch die ständige Anwendung von entzündungshemmender Ernährung erreicht. Der Erfolg solcher diätetischen Interventionen kann klinisch an der Verringerung des AA / EPA-Verhältnisses im Blut gemessen werden.

1. Sears B. Die entzündungshemmende Zone. Regan Bücher. New York, NY (2005).
2. Sears B. Giftiges Fett. In: Thomas Nelson. Nashville, TN (2008).
3. Sears B und Riccordi C. „Entzündungshemmende Ernährung als pharmakologischer Ansatz zur Behandlung von Fettleibigkeit.“ J. doi:10.1155/2011/431985 (2011).
4. Camandola S, Leonarduzzi G,Musso T, Varesio L, Carini R, Scavazza A, Chiarpotto E, Baeuerle PA und Poli G. „Der Kernfaktor kB wird durch Arachidonsäure aktiviert, jedoch nicht durch Eicosapentaensäure.“ Biochem Biophys Res. 229:643-647 (1996).
5. Sears DD, Miles PD, Chapman J, Ofrecio JM, Almazan F, Thapar D, und Miller YI. „12/15-Lipoxygenase ist für den frühen Beginn der fettreichen Diät-induzierten Fettgewebe Entzündung und Insulinresistenz bei Mäusen erforderlich.“ PLoS One 4:e7250 (2009).
6. Chakrabarti SK, Cole BK, Wen Y, Keller SR und Nadler JL. „12/15-Lipoxygenase-Produkte induzieren Entzündungen und beeinträchtigen die Insulinsignalisierung in 3T3-L1-Adipozyten.“ Fettleibigkeit 17: 1657-1663 (2009).
7. Min JK, Kim YM, Kim SW, Kwon MC, Kong YY, Hwang IK, Gewonnen MH, Rho J, und Kwon YG. „TNF-bedingtes aktivierungsinduziertes Zytokin erhöht die Leukozytenadhäsion: induktion von ICAM-1 und VCAM-1 über TNF-Rezeptor-assoziierten Faktor und Proteinkinase C-abhängige NF-kappaB-Aktivierung in Endothelzellen.“ J Immunol 175: 531-540 (2005).
8. Kim JJ und Sears DD. „TLR4 und Insulinresistenz.“ Gastroenterol Res Pract doi:10./2010/212563 (2010).
9. Bubici C, Papa S, Dean K und Franzoso G. „Gegenseitiges Übersprechen zwischen reaktiven Sauerstoffspezies und Kernfaktor-Kappa B: molekulare Basis und biologische Bedeutung.“ Onkogen 25: 6731-6748 (2006).
10. Li H, Ruan XZ, Powis SH, Fernando R, Mon WY, Wheeler DC, Moorhead JF und Varghese Z. „EPA und DHA reduzieren LPS-induzierte Entzündungsreaktionen in HK-2-Zellen: Hinweise auf einen PPAR-Gamma-abhängigen Mechanismus.“ Niere Int 67: 867-874 (2005).Kawashima A, Harada T, Imada K, Yano T und Mizuguchi K. „Eicosapentaensäure hemmt die Interleukin-6-Produktion in Interleukin-1beta-stimulierten C6-Gliomzellen durch Peroxisom-Proliferator-aktiviertes Rezeptor-Gamma.“ Prostaglandine leukotessente Fettsäuren 79: 59-65 (2008).
11. Chambrier C, Bastard JP, Rieusset J, Chevillotte E, Bonnefont-Rousselot D, Therond P, Hainque B, Riou JP, Laville M, und Vidal H. „Eicosapentaensäure induziert die mRNA-Expression von Peroxisom-Proliferator-aktiviertem Rezeptor-Gamma.“ Obes Res 10: 518-525 (2002).
12. Mas E, Woodman RJ, Burke V, Puddey IB, Beilin LJ, Durand T, und Mori TA. „Die Omega-3-Fettsäuren EPA und DHA senken die F(2) -Isoprostane im Plasma.“ Freie Radic Res 44: 983-990 (2010).
13. Lee JY, Plakidas A, Lee WH, Heikkinen A, Chanmugam P, Bray G, und Hwang DH. „Differentielle Modulation von Toll-like-Rezeptoren durch Fettsäuren: bevorzugte Hemmung durch mehrfach ungesättigte n-3-Fettsäuren.“ Jes Res 44: 479-486 (2003).
14. Crispo JA, Ansell DR, Piche M, Eibl JK, Khaper N, Ross GM und Tai TC. „Schützende Wirkungen polyphenolischer Verbindungen auf die durch oxidativen Stress induzierte Zytotoxizität in PC12-Zellen.“ Kann J Physiol Pharmacol 88: 429-438 (2010).
15. Romier B, Van De Walle J, Während A, Larondelle Y, und Schneider YJ. „Modulation der Signalisierung Kernfaktor-kappaB Aktivierungsweg durch Polyphenole in menschlichen Darm Caco-2-Zellen.“ Br J Nutr 100: 542-551 (2008).
16. Yee LD, Lester JL, Cole RM, Richardson JR., Hsu JC, Li Y, Lehman A, Belury MA und Clinton SK. „Omega-3-Fettsäurepräparate bei Frauen mit hohem Brustkrebsrisiko haben dosisabhängige Auswirkungen auf die Fettsäurezusammensetzung des Brustfettgewebes.“ Am J Clin Nutr 91: 1185-1194 (2010).