ludzie (w tym praktycznie wszyscy lekarze) są ciągle zdezorientowani, czym jest zapalenie komórkowe. Postanowiłem więc skorzystać z okazji, aby wyjaśnić tę koncepcję bardziej szczegółowo.

istnieją dwa rodzaje stanów zapalnych. Pierwszym typem jest zapalenie Klasyczne, które generuje reakcję zapalną, którą kojarzymy z bólem, takim jak ciepło, zaczerwienienie, obrzęk, ból, a ostatecznie utrata funkcji narządu. Drugi typ to zapalenie komórkowe, które jest poniżej postrzegania bólu. Zapalenie komórkowe jest inicjującą przyczyną przewlekłej choroby, ponieważ zaburza sieci sygnalizacji hormonalnej w całym organizmie.

definicja stanu zapalnego komórek

definicja stanu zapalnego komórek to zwiększona aktywność czynnika transkrypcyjnego genu znanego jako czynnik jądrowy-kappaB (NF-kB). Jest to czynnik transkrypcyjny genu występujący w każdej komórce i aktywuje odpowiedź zapalną wrodzonego układu odpornościowego. Chociaż wrodzony układ odpornościowy jest najbardziej prymitywną częścią naszej odpowiedzi immunologicznej, jest odporny na badania bez ostatnich przełomów w biologii molekularnej. W rzeczywistości w 2011 roku przyznano Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny za najwcześniejsze badania nad wrodzonym układem odpornościowym i jego konsekwencjami w rozwoju chorób przewlekłych.

istnieje kilka pozakomórkowych zdarzeń, dzięki którym NF-kB może być aktywowany przez różne mechanizmy. Należą do nich inwazja drobnoustrojów rozpoznawana przez receptory toll-like (TLR), wytwarzanie reaktywnych form tlenu (ROS), komórkowe wytwarzanie zapalnych eikozanoidów i interakcja z cytokinami zapalnymi za pośrednictwem zdefiniowanych receptorów powierzchniowych komórek. Wiemy również, że kilka z tych zdarzeń inicjujących jest modulowanych przez czynniki dietetyczne. Oznacza to również, że odpowiednie stosowanie diety może włączyć lub wyłączyć aktywację NF-kB. Ta nowa wiedza jest podstawą żywienia przeciwzapalnego (1-3).

zrozumienie stanu zapalnego komórek

chociaż wrodzony układ odpornościowy jest wyjątkowo złożony, można go zilustrować na stosunkowo prostym diagramie, jak pokazano poniżej na rysunku 1.

Rysunek 1. Uproszczone spojrzenie na wrodzony układ odpornościowy

niezbędne kwasy tłuszczowe są najsilniejszymi modulatorami NF-kB. W szczególności kwas tłuszczowy omega-6 kwas arachidonowy (AA) aktywuje NF-kB, podczas gdy kwas tłuszczowy omega-3 kwas eikozapentaenowy (EPA) nie aktywuje (4). Najnowsze prace sugerują, że podgrupa eikozanoidów znanych jako leukotrieny, które pochodzą z AA, może odgrywać istotny czynnik w aktywacji NF-kB (5,6)

zewnątrzkomórkowe cytokiny zapalne mogą również aktywować NF-kB poprzez ich interakcję ze specyficznymi receptorami na powierzchni komórki. Podstawową cytokiną aktywującą NF-kB jest czynnik martwicy nowotworu (TNF) (7). Receptory Toll-like (TLR) są kolejnym punktem wyjścia do aktywacji NF-kB. W szczególności TLR – 4 jest wrażliwy na nasycone kwasy tłuszczowe w diecie (8). Wiązanie nasyconych kwasów tłuszczowych z TLR-4 może być hamowane przez kwasy tłuszczowe omega-3, takie jak EPA. Ostatecznie ROS albo indukowane przez promieniowanie jonizujące, albo przez nadmierną formację wolnych rodników są dodatkowymi aktywatorami NF-kB (9).

odżywianie przeciwzapalne w celu zahamowania stanu zapalnego komórek

odżywianie przeciwzapalne opiera się na zdolności niektórych składników odżywczych do zmniejszenia aktywacji NF-kB.

najskuteczniejszym sposobem zmniejszenia aktywacji NF-kB jest zmniejszenie poziomu AA w błonie komórkowej docelowej, zmniejszając w ten sposób tworzenie leukotrienów, które mogą aktywować NF-kB. Stosowanie przez pacjenta diety przeciwzapalnej, takiej jak dieta strefowa połączona z jednoczesnym obniżeniem spożycia kwasów tłuszczowych omega-6, to podstawowe strategie żywieniowe służące osiągnięciu tego celu (1-3).

kolejnym skutecznym podejściem dietetycznym (i często łatwiejszym pacjentowi do przestrzegania) jest suplementacja dietą z odpowiednim poziomem wysokodawkowego oleju rybnego bogatego w kwasy tłuszczowe omega-3, takie jak EPA i DHA. Te kwasy tłuszczowe omega-3 przyjmowane na wystarczająco wysokim poziomie obniżają poziom AA i zwiększają poziom EPA. Ta zmiana stosunku AA/EPA w błonie komórkowej zmniejsza prawdopodobieństwo powstawania leukotrienów zapalnych, które mogą aktywować NF-kB. Dzieje się tak dlatego, że leukotrieny pochodzące z AA są prozapalne, podczas gdy te z EPA są niezapalne. Zwiększone spożycie kwasów tłuszczowych omega – 3 jest również podejściem dietetycznym, które może aktywować przeciwzapalny czynnik transkrypcyjny genu PPAR-γ (10-12), zmniejszyć tworzenie ROS (13) i zmniejszyć Wiązanie nasyconych kwasów tłuszczowych z TLR-4 (14). Ilustruje to wielofunkcyjną rolę kwasów tłuszczowych omega-3 w kontrolowaniu stanu zapalnego komórek.

trzecim podejściem dietetycznym jest odpowiednie spożycie polifenoli w diecie. Są to związki, które nadają owocom i warzywom ich kolor. Przy wysokich poziomach są silnymi przeciwutleniaczami zmniejszającymi wytwarzanie ROS (15). Mogą również hamować aktywację NF-kB (16).

wreszcie, najmniej skuteczną strategią dietetyczną (ale nadal użyteczną) jest zmniejszenie spożycia tłuszczów nasyconych w diecie. Wynika to z faktu, że nasycone kwasy tłuszczowe powodują aktywację receptora TLR – 4 w błonie komórkowej (8,14).

oczywiście, im większa liczba tych strategii żywieniowych wdrożonych przez pacjenta, tym większy ogólny wpływ na zmniejszenie stanu zapalnego komórek.

pomiar kliniczny stanu zapalnego komórek

ponieważ stan zapalny komórek ogranicza się do samej komórki, istnieje niewiele markerów krwi, które można wykorzystać do bezpośredniego pomiaru poziomu ogólnoustrojowego stanu zapalnego komórek w komórce. Jednak stosunek AA/EPA we krwi wydaje się być precyzyjnym i powtarzalnym wskaźnikiem poziomu tego samego stosunku tych niezbędnych kwasów tłuszczowych w błonie komórkowej.

jak opisano powyżej, leukotrieny pochodzące z AA są silnymi modulatorami NF-kB. Tak więc zmniejszenie stosunku AA/EPA w błonie komórkowej docelowej doprowadzi do zmniejszonej aktywacji NF-kB przez zmniejszone tworzenie się leukotrienów zapalnych. Błona komórkowa jest stale dostarczana przez AA i EPA z krwi. Dlatego stosunek AA/EPA we krwi staje się doskonałym markerem tego samego stosunku w błonie komórkowej (17). Obecnie najlepszym i najbardziej powtarzalnym markerem zapalenia komórkowego jest stosunek AA / EPA we krwi, ponieważ stanowi on punkt kontrolny dla kontroli aktywacji NF-kB.

najczęściej stosowanym markerem diagnostycznym zapalenia jest białko C-reaktywne (CRP). W przeciwieństwie do stosunku AA/EPA, CRP jest bardzo odległym markerem poprzedniej aktywacji NF-kB. Dzieje się tak, ponieważ jednym z mediatorów zapalnych wyrażanych w komórce docelowej jest IL-6. W końcu musi osiągnąć wystarczająco wysoki poziom we krwi, aby w końcu oddziaływać z wątrobą lub komórkami tłuszczowymi w celu wytworzenia CRP. To sprawia, że CRP jest bardziej długowiecznym markerem w krwiobiegu w porównaniu do pierwotnych produktów zapalnych genów (IL-1, IL-6, TNF i COX-2) uwalnianych po aktywacji NF-kB. W konsekwencji CRP jest łatwiejszy do zmierzenia niż najbardziej natychmiastowe produkty zapalne generowane przez aktywację NF-kB. Jednak łatwiejsze niekoniecznie przekłada się na lepsze. W rzeczywistości wzrost współczynnika AA / EPA w błonie komórkowej docelowej często poprzedza wzrost białka C-reaktywnego o kilka lat. Podwyższony stosunek AA / EPA wskazuje, że NF-kB znajduje się w punkcie krytycznym, a komórka jest przygotowana do zwiększonej ekspresji genetycznej szerokiej gamy mediatorów zapalnych. Pomiar CRP wskazuje, że NF-kB jest aktywowany od dłuższego czasu i że stan zapalny komórek powoduje obecnie uszkodzenia ogólnoustrojowe.

Podsumowując

wierzę, że przyszłość medycyny leży w kontroli stanu zapalnego komórek. Najskuteczniej osiąga się to dzięki ciągłemu stosowaniu żywienia przeciwzapalnego. Sukces takich interwencji dietetycznych można zmierzyć klinicznie poprzez zmniejszenie stosunku AA / EPA we krwi.

1. Regan Books. New York, NY (2005).
2. Sears B. toksyczny tłuszcz. Thomas Nelson. Nashville, TN (2008).
3. Sears B i Riccordi C. „odżywianie przeciwzapalne jako farmakologiczne podejście do leczenia otyłości.”J Otylia doi:10.1155/2011/431985 (2011).
4. Camandola s, Leonarduzzi G, Musso T, Varesio L, Carini R, Scavazza a, Chiarpotto e, Baeuerle PA i Poli G. „czynnik jądrowy kB jest aktywowany przez kwas arachidonowy, ale nie przez kwas eikozapentaenowy.”Biochem Biophys Res Commun 229: 643-647 (1996).
5. Sears DD, Miles PD, Chapman J, Ofrecio JM, Almazan F, Thapar D i Miller YI. „12/15-lipoksygenaza jest niezbędna do wczesnego wystąpienia wysokiego tłuszczu wywołanego dietą zapalenia tkanki tłuszczowej i insulinooporności u myszy .”PLoS One 4:e7250 (2009).
6. Chakrabarti SK, Cole BK, Wen Y, Keller SR i Nadler JL. „Produkty 12/15-lipoksygenazy wywołują stan zapalny i zaburzają sygnalizację insuliny w adipocytach 3T3-L1.”Otylia 17:1657-1663 (2009).
7. Min JK, Kim YM, Kim SW, Kwon MC, Kong YY, Hwang IK, Won MH, Rho J i Kwon yg. „Cytokina indukowana aktywacją TNF zwiększa przyczepność leukocytów: indukcja ICAM – 1 i VCAM-1 poprzez czynnik związany z receptorem TNF i zależną od kinazy białkowej C aktywację NF-kappaB w komórkach śródbłonka.”J Immunol 175: 531-540 (2005).
8. Kim JJ i Sears DD. „TLR4 i insulinooporność.”Gastroenterol Res Pract doi:10./2010/212563 (2010).
9. Bubici C, Papa S, Dean K, and Franzoso G. ” Mutual cross-talk between reactive oxygen species and nuclear factor-kappa B: molecular basis and biological significance.”Oncogene 25: 6731-6748 (2006).
10. Li H, Ruan XZ, Powis SH, Fernando R, Mon WY, Wheeler DC, Moorhead JF i Varghese Z. „EPA i DHA zmniejszają odpowiedzi zapalne wywołane LPS w komórkach HK – 2: dowody na mechanizm zależny od PPAR-gamma.”Nerka Int 67: 867-874 (2005).
11. Kawashima a, Harada T, Imada K,Yano T i Mizuguchi K. ” kwas eikozapentaenowy hamuje wytwarzanie interleukiny-6 w stymulowanych interleukiną-1beta komórkach glejaka C6 poprzez aktywowany przez proliferator peroksysomów receptor-gamma.”Prostaglandins LeukotEssent Fatty Acids 79: 59-65 (2008).
12. Chambrier C, Bastard JP, Rieusset J, Chevillotte E, Bonnefont-Rousselot D, Theron P, Hainque B, Riou JP, Laville M i Vidal H. „Kwas eikozapentaenowy indukuje ekspresję mRNA receptora gamma aktywowanego proliferatorem peroksysomów .”Obes Res 10: 518-525 (2002).
13. Mas E, Woodman RJ, Burke V, Puddey IB, Beilin LJ, Durand T I Mori TA. „Kwasy tłuszczowe omega-3 EPA i DHA zmniejszają stężenie f(2)-izoprostanów w osoczu.”Free Radic Res 44: 983-990 (2010).
14. Lee jy, Plakidas a, Lee Wh, Heikkinen a, Chanmugam P, Bray G i Hwang DH. „Różnicowa modulacja receptorów Toll-podobnych przez kwasy tłuszczowe: preferencyjne hamowanie przez wielonienasycone kwasy tłuszczowe n-3.”J. Res 44: 479-486 (2003).
15. Crispo JA, Ansell DR, Piche M, Eibl JK, Khaper N, Ross GM i Tai TC. „Ochronny wpływ związków polifenolowych na cytotoksyczność wywołaną stresem oksydacyjnym w komórkach PC12.”Can J Physiol Pharmacol 88: 429-438 (2010).
16. Romier B, Van de Walle J, During a, Larondelle Y i Schneider yj. „Modulation of signaling nuclear factor-kappaB activation pathway by poliphenols in human jelitowy Caco-2 cells.”Br J Nutr 100: 542-551 (2008).
17. Yee LD, Lester JL, Cole RM, Richardson JR, Hsu JC, Li Y, Lehman a, Belury MA i Clinton SK. „Suplementy kwasów tłuszczowych Omega-3 u kobiet z wysokim ryzykiem raka piersi mają zależny od dawki wpływ na skład kwasów tłuszczowych w tkance tłuszczowej piersi.”Am J Clin Nutr 91: 1185-1194 (2010).