Tłumaczenie z języka angielskiego. Źródło: American Journal of Immunology. Kopia artykułu na ilustracji w prawej kolumnie poniżej.



Amerykański dziennik immunologii

"Wpływ dietetycznych nukleotydów na mechanizmy odpornościowe i stan psychiczny u dzieci z przewlekłymi zaburzeniami oddechowym"*

1Richter Josef, 2Svozil Vladimir, 1Kral Vlastimil, 1Rajnohova Dobiasova Lucie, 1Stiborova Ivana, 1Pohorska Jitka and 3Vetvicka Vaclav

1 Instytut Zdrowia z siedzibą w Usti nad Łabą

2  Sanatorium Edel, Złote Góry, Republika Czeska

3 Wydział Patologii, Uniwersytet Louville, Lousville, Kentucky, USA,


Historia artykułu:

Otrzymano 08-04-2014

Poprawiony: 21-05-2015

Zaakceptowany: 21-05-2015

 

Autor korespondujący: Vetvika Vaclav, Wydział Patologii, Uniwerytet Lousville, Kentucky, USA

Email: vaclav.vetvicka@lousville.edu


Streszczenie:

Ciężkie zanieczyszczenie przemysłowe oraz pasywne palenie wpływają negatywnie na ogólny układ odpornościowy populacji. Użyliśmy modelu dzieci z przewlekłymi problemami oddechowymi i oceniliśmy wyniki krótkoterminowego uzupełnienia ich diety nukleotydami. Zmierzyliśmy poziom sIgA, poziom eNO oraz ogólną aktywność fizyczną. Odnotowaliśmy pozytywny wpływ doustnej suplementacji komercyjnie dostępnych nukleotydów. Nasze dane przedstawiają silną poprawę w aktywności fizycznej, silny spadek poziomu eNO oraz utrzymujący się pozio sIgA. Wyciągamy wnioski, że suplementacja nukleotydami oferuje łatwy sposób poprawy kondycji zdrowotnej u dzieci.

Słowa kluczowe: nukleotydy, sIgA, odporność,dzieci,aktywność fizyczna, eNO

Wstęp:

Nasze laboratorium od dawna zajmuje się badaniami nad wpływem warunków środowiskowych na zdrowie populacji. Jesteśmy szczególnie zainteresowani możliwością regeneracji stanu fizycznego dzieci narażonych na zanieczyszczenia środowiska zarówno zewnętrznego, jak i wewnętrznego (Lee et all.2013; Richter et al., 2014;Vaclav et al., 2013a, 2013b, 2013,c). Skupiamy się przede wszystkim na dzieciach z przewlekłymi problemami oddechowymi spowodowanymi mieszkaniem na przemysłowych terenach północnej Bohemi oraz północnej Morawii, gdzie jest niezwykle skoncentrowane zanieczyszczenie środowiska, nazwane Czarną Plamą Europy. Ten region jest zasiedlony głównie przez ludzi z niższym poziomem edukacji, często lekceważący podstawowe zasady zdrowego życia, z rozpowszechnionym paleniem papierosów, sięgającym poziomu 60-90%, co sprawia, że ich sytuacja zdrowotna jest jeszcze gorsza. Skutki pasywnego palenia są jeszcze zwiększone przez małe powierzchnie mieszkalne, często mniejsze niż 10m2 przestrzeni przypadającej na osobę. Dodatkowo, ta populacja tradycyjnie spożywa mniej owoców i warzyw niż pozostała część populacji Czeskiej. Duże natężenie ruchu samochodowego w połączeniu ze średnim wiekiem samochodów osiągającym 15 lat, są odpowiedzialne za skrajne zanieczyszczenie od spalin. Powszechne problemy oddechowe i alergie w tym regionie są ponad dwa razy częstsze, niż w pozostałych regionach Republiki Czeskiej.

Te fakty doprowadziły nas do przeprowadzenia badania nad poprawą zdrowia populacji z największym ryzykiem – dzieci. Pierwszym krokiem jest zagwarantowanie krótkotrwałego pobytu w środowisku z niskim zanieczyszczeniem (ok. 20% oryginalnego poziomu). Okazało się, że terapia klimatem, razem ze speleoterapią, zwiększoną aktywnością fizyczną i polepszonym żywieniem doprowadziła do znacznej poprawy zdrowotnej. (Vetvicka et al. 2013a, 2013b, 2013c, Ostojic et al. 2013). Jak potwierdzono przez innych autorów (Schuh, 1993), pokazaliśmy, że ta poprawiona dieta prowadzi do znaczącej poprawy funkcji odpornościowych, zmniejszenia ryzyka infekcji i poprawy w stanie obecnych chorób, jak problemy oddechowe lub astma oskrzelowa (Buka et al. 2006; Davis et al., 2004). Dodatkowo, znane jest, że wysoka częstość występowania chorób oraz związana z nią śmiertelność w wyniku ekstremalnego zanieczyszczenia niesie za sobą efekty ekonomiczne (Lee et al. 2013; Buka et al., 2006; Linares et al., 2010).

Zdecydowaliśmy się sprawdzić efekty polepszenia warunków żywnościowych poprzez suplementację żywności próbkami zawierającymi wysoki poziom nukleotydów. Nukleotydy w postaci Kwasów Nukleinowych (KN) oddziałują na wiele biochemicznych procesów niezbędnych doprawidłowych funkcji życiowych organizmu. Kwasy nukleinowe są monomerycznymi jednostkami kodu genetycznego RNA i DNA (Devresse, 1999; Lerner and Shamir 2000). Są one zaangażowane w biosyntezę glikogenu, takie jak galaktoza UDPP uczestniczy w syntezie laktozy, a UDP glukozy. Dodatkowo nukleotydy są częścią niektórych koenzymów NAD, FAD i A. Służą też jako biologiczny regulator cAMP, zmniejszając kaskadę drugiego przekaźnika, który odgrywa kluczową rolę w regulacji procesów biologicznych, a jednocześnie jest niezwykle ważnym źródłem energii. (Lerner and Shamir, 2000).

Model zwierzęcy wskazywał silne efekty po 4 tygodniach suplementacji Nukleotydami dietetycznymi (dNT) używanymi w napojach na rozwój i jakość końcówki jelita krętego (Slizova et al., 2004). Opisano także pozytywne efekty dNT na wzrost i jakość jelitowej flory bakteryjnej oraz wchłanianie żelaza. (Lerner and Shamir, 2000). Mleko ludzkie zawiera wysoki poziom dNT i wyższą biologiczną dostępność żelaza niż mleko krowie (Leach et al. 1995; ATSCPSCPFL, 2002; Thorell et al. 1996). U niemowląt karmionych piersią dNT pozytywnie wpływały na aktywność komórek NK oraz poziom IgM, IgA i sIgA. Dodatek dNT zwiększał oddziaływanie szczepionek. dNT wpłynęły na funkcje wątroby oraz regenerację wątroby oraz stymulowały produkcję niektórych składników uzupełniających kolejną sekwencję procesów. Z drugiej strony, niedobór dNT (w diecie pozbawionej dNT) skutkował obniżeniem niektórych reakcji immunologicznych, głównie w obniżeniu produkcji IL-2 i IL-3 oraz obniżenie liczby pluripotencjalnych komórek macierzystych.

Nic więc dziwnego, że ta złożona rola dNT jest obecnie obiektem zainteresowania zarówno teoretycznych, jak i klinicznych naukowców. Coraz więcej grup bada indywidualne aspekty rozwoju pourodzeniowego i rozwój niedożywionych dzieci, mieszkających na obszarach z zanieczyszczonym środowiskiem. Na dodatek, coraz więcej uwagi poświęca się na zagadnienie poprawy funkcji odpornościowej przed rozpoczęciem spodziewanej epidemii chorób infekcyjnych. Suplementowanie dNT może zaoferować pomoc w procesie regeneracji, normalizacji metabolicznej, funkcji fizjologicznych i odpornościowych u szerokiej grupy pacjentów, od ludzi z wysokim poziomem stresu, po przewlekle chore osoby lub w populacji seniorów.

W niniejszym badaniu, przedstawiamy własne wyniki uzyskane przez suplementowanie diety wysoką zawartością dNT u dzieci z obszarów wysoko zanieczyszczonych.

Materiały i Metoda

Protokół

Ten sam protokół, który został wcześniej opisany (Vacav et al. 2013b) został użyty poprzez to badanie. W skrócie, randomizowana próba porównała jedną dawkę produktu Imuregen (Uniregen, Nachod, Republika Czeska), 2 mg/dziennie – przez 4 tygodnie oraz placebo w grupie dzieci. Grupa 138 dzieci z sanatorium została zapisana do 4 tygodniowych testów próbnych. Próba została przeprowadzona w Sanatorium EDEL (Złote Góry, Republika Czeska), a badanie zostało zaakceptowane przez komitet etyki Publicznego Instytutu Zdrowia położonego w Usti nad Łabą i SanatoriumEDEL, Złote Góry, Republika Czeska. Jako część klinicznej oceny na początku badań, wszystkie dzieci zostały sprawdzone pod względem wzrostu, wagi i BMI (Body Mass Index - Wskaźnik Masy Ciała), a ich percentyl obliczono w powiązaniu z wiekiem i płcią. (tabela 1). Dziewięćdziesiąt troje dzieci (43 dziewczynki, 50 chłopców) weszło w skład grupy suplementowanej preparatem Imuregen, 45 dzieci (24 dziewczynki i 21 chłopców) weszło w skład grupy kontrolnej (placebo). To badanie zostało przeprowadzone w porozumieniu z deklaracją Helsińską (wersja poprawiona 2000.09.01) i w pełnej zgodzie z zasadami dla badań klinicznych w Republice Czeskiej. W każdym przypadku udzielona została zgoda rodziców. Osobniki były rutynowo ocenione przez personel medyczny. Imuregen jest suplementem diety zaakceptowanym przez głównego Higienistę Czeskiego Ministerstwa Zdrowia.


0001jpg

0002jpg

0003jpg

0004jpg

0005jpg

0006jpg

0007jpg

Testy

U wszystkich osobników pobrano ślinę na początku badania i na zakończenie ich pobytu Sanatorium. Próbki zostały pobrane w tym samym czasie (pomiędzy 8:00 i 9:00 rano) , aby wyeliminować możliwy wpływ rytmów okołodobowych.

Ślina została pobrana z użyciem urządzenia Salivette (Sarstead, Orsay, Francja). Po 2 minutach żucia, wacik wkładano do sterylnego pojemnika i odwirowany w 1,000 g przez 15 minut i przechowywany w tem. -150C. Sprawdzaliśmy poziom sIgA używając nefelometru Siemens BMII, zgodnie z wytycznymi producenta.

TABELA 1. Wskaźnik Masy Ciała (BMI) oraz jego percentyl obliczony w powiązaniu z wiekiem i płcią

tab1jpg

Wszyscy uczestnicy zbadani na początku i na końcu 6 Min Walk Test (6MWT, 6 minutowy test spacerowy) oparty na zasugerowanym rozwoju, włączając w to ocenę dodatkowych parametrów, takich jak: częstotliwość przed i po zmęczeniu fizycznym, nasycenie tlenem, przerwanie stresu w związku ze zmęczeniem. Te testy zostały wykonane 2 godziny po posiłku. Opieraliśmy się na rekomendacjach American Thoracic Society (Amerykańskiego Towarzystwa Klatki Piersiowej)-ATSCPSCPFL, 2002).

Dodatkowo, zmierzono wagę i wzrost oraz obliczono BMI. BMI zostało następnie przeniesione na siatkę centylową wg. CDC (2000). Stwierdziliśmy, że CDC percentyl jest identyczny jak poziom określony dla populacji dzieci czeskich tego samego wieku określonej przez Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego, Praga, Republika Czeska. Wszystkie testowane dzieci miały minimalną aktywność fizyczną przez 2 godziny przed testem gwarantującym brak specjalnych dochodów energetycznych. Tor użyty do wszystkich testów był długi i wystarczająco szeroki, aby zapewnić brak fizycznych ograniczeń podczas przeprowadzania testu.

Na początku i na końcu badania oceniliśmy także poziom eNO używając rekomendacji American Thoracic Society (Amerykańskiego Towarzystwa Klatki Piersiowej)-ATSCPSCPFL, 2002) jak opisano w naszym poprzednim badaniu (Vetvicka et al. 2013c).

Podczas całego pobytu w sanatorium EDEL, wszystkie dzieci były poddane takiej samej diety żywieniowej odpowiedniej do swojej kategorii wiekowej.

Analiza statystyczna

Istotność statystyczną oceniano za pomocą parzystego t-testu i nieuparzystego t-testu za pomocą oprogramowania GraphPadPrism 502 (GraphPadSoftware,USA).

WYNIKI

Wykres 1 podsumowuje nasze pomiary 6MWT u dzieci na początku i na końcu ich pobytu w sanatorium EDEL. Podzieliliśmy dzieci nie tylko na grupy suplementowaną i kontrolną, ale także według płci. W grupie suplementowanej, odnotowaliśmy znaczący wzrost w teście 6MWT w oby dwóch grupach: dziewcząt i chłopców; z 448 na 470 u chłopców, od 403 do 427 u dziewcząt. Wyniki w grupie kontrolnej były mniejsze – 12m wzrost w grupie chłopców oraz 5 m wzrost w grupie dziewcząt.

Wykres 2 pokazuje poziom eNO na początku i na końcu eksperymentu. Obniżenie poziomu na zakończenie pobytu jest znaczące, zwłaszcza w grupie chłopców, gdzie odnotowano obniżenie z 25,3 na 14,48 ppb. U dziewcząt obniżenie z 15,04 do 11,39 ppb było mniej wyraźne, ale wciąż znaczące. Obniżenie poziomu eNO zaobserwowano także w grupie kontrolnej, nieistotne w grupie chłopców (z 19,08 na 11,57 ppb) i znaczące w grupie dziewcząt (z 14,88 na 11,79 ppb).

Nasze wyniki w poziomie sIgA nie zmieniły się znacząco przez suplementację dNT (wykres 3). W grupie chłopców, poziom się nie zmienił (średnio 185 mg L-1). W grupie dziewcząt, zanotowano nie znaczące obniżenie z 208,9+/-34,6 do 153,8+/-26,6 mg L-1. Jednak w grupie kontrolnej zanotowano znaczące obniżenie poziomu sIgA w ślinie w oby dwóch grupach. Obniżenie w grupie chłopców z 309,7+/-33,4 (mg L-1) do 169,0+/-32,9 oraz w grupie dziewcząt z 217,0 +/20,9 do 102,1+/-18,7. Średnie wartości i SD dla wszystkich danych zostały podsumowanie tabeli 2.

Tabela1. Wpływ suplementacji nukleotydami w 6 minutowym teście spaceru (6MWT), A-dzień 1, B – dzień 30.

 

tab2jpg

 Wykres 2. Poziom eNO u dzieci suplementowanych nukleotydami lub placebo, A-dzień 1,B-dzień 30.

tab3jpg

Wykres 3. Wpływ suplementacji nukleotydami na poziom sIgA w ślinie, A-dzień 1, B-dzień 30.

tab4jpg

Tabela2. Średnie wartości oraz SD dla wszystkich przedstawionych danych:

 tab5jpg

Dyskusja

Interwencja żywieniowa w formie suplementów diety, z nukleotydami, mikroelementami, bydlęcym colostrum lub glukanami, w grupach ze zwiększonymi fizycznymi wyzwaniami stała się obiektem głównych podejść badawczych w licznych laboratoriach (Ostojic et al., 2013; Davis et al. 2004; Gunzer et al., 2012, Ostojic and Obrenovic,2012; Riera et al., 2013; Stier et al., 2014; Wolvers et al., 2006). Jest to wynikiem naszego zadania zwiększenia reakcji odpornościowych nie tylko u sportowców, ale także w medycynie klinicznej (Ciacio et al., 2014) oraz w możliwej renowacji uszkodzonej odporności śluzówki u dzieci narażonych na negatywne efekty zanieczyszczenia środowiska (Richter et al., 2014, Vetvicka et al., 2013a, 2013b,2013c). Opierając się na tych badaniach, pojawiło się na rynku kilka komercyjnych suplementów diety włączając w to Oral Impact firmy Nestle (Ciacioet al., 2014 podjęzykowe nukleotydy, wyciąg z kiełkującego jęczmienia (Ostojic and Obrenovic, 2012) lub Immunoactiv z hiszpańskiej Bioberici (Wolvers et al., 2006).

Nasze wcześniejsze badania pokazały znaczące efekty dNT w naprawie błony śluzowej w dystalnym jelicie krętym (Slizova et al., 2004). Nasze dane pokazały, że nawet krótki okres suplementacji dNT wpływały na zmiany związane ze stresem fizycznym, utrzymując poziom IgA w ślinie na stałym poziomie, który był silnie tłumiony w grupie kontrolnej dzieci. Z uwagi na to, że wysokie dawki dNT w modelu mysim wykazały nasilenie reakcji alergicznych (Lerner and Shamir, 2000), ważne jest ostrożne określenie optymalnej dawnki dNT. W naszych obecnych badaniach, nie zanotowaliśmy problemów związanych z dawkowaniem, ani klinicznie, ani laboratoryjnie. Skutki suplementacji dNT wskazują na ich ważność w utrzymywaniu optymalnej jakości funkcji fizjologicznych oraz wspierania mechanizmów zarówno specyficznych, jak i niespecyficznych reakcji odpornościowych. Warunki fizyczne u dzieci suplementowanych dNT znacząco się poprawiły w grupie dziewcząt. Wyniki 6MWT w grupie chłopców były w zakresie statystycznej ważności, najprawdopodobniej z powodu większej liczby otyłych osobników (powyżej 40%). Grupa chłopców pokazała w relacji pomiędzy BMI percentylem i 6MWT statystycznie ważną liniową regresję na poziomie p<0.0001. Możemy przypuszczać, że poprawa w poziomie 6MWT może być powiązana ze znaczną poprawą w wartościach eNO, które zanotowano w wszystkich grupach. Jest jasne, że przebywanie poza warunkami skrajnego zanieczyszczenia (zewnętrznego i wewnętrznego jak pasywne palenie)odgrywa ważną rolę, w tych wynikach. Nasze wyniki potwierdziły dane uzyskane przez inne grupy, że 6MWT jest łatwym, obiektywnym i odtwarzalnym porównaniem zdolności funkcjonalnych w oby dwóch klinicznych i rehabilitacyjnych programów.  (ATSCPSCPFL,2002; Grinnel, 2010; Ulrich et al.,2013).

Próbki śliny do oceny poziomu odporności śluzówki użyto głównie z uwagi na łatwość i nieinwazyjność pobrania. Ślina oferuje możliwość sprawdzenia cały zasięg ważnych informacji o stanie odporności śluzówkowej, która może dalej być używana do określenia ogólnej jakości reakcji immunologicznych. Bieżąca, medyczna praktyka oferuje szerokie spektrum tych wskaźników (Gillum et al., 2013,Koh and KOh.2007; Krasteva and Kiselova, 2011; Malamud and Rodriguez-Chavez,2011). Użyliśmy sIgA ponieważ oferuje ona dobry wskaźnik do sprawdzenia efektów fizycznego stresu odporności śluzówki (Gillum et al.,2013; Yi and Moochhala, 2013).

WNIOSEK

Z naszych wyników, możemy wnioskować, że suplementacja nukleotydami spowodowała znaczącą poprawę wszystkich testowanych reakcji.  

POTWIERDZENIE

To badanie było wspieraneprzez Agencję Technologiczną Republiki Czeskiej TACR TA 0202094.

WKŁAD AUTORSKI

Josef Richter: Brał udział we wszystkich eksperymentach, koordynował analizę danych i przyczynił się do napisania rękopisu.

Vladimir Svozil: Brał udział w eksperymentach, oceniał wszystkich pacjentów

Lucie Rajnohova Dobiasova: Koordynowała grupy pacjentów, przeprowadzała analizę danych.

Ivana Stiborova: Koordynowała grupy pacjentów, przeprowadzała analizę danych.

Jitka Pohorska: Koordynowała grupy pacjentów, przeprowadzała analizę danych.

Vaclav Vetvicka: Brał udział w eksperymentach, napisał i przetłumaczył manuskrypt.

ETYKA

Badanie zostało zaakceptowane przez komitet etyczny Instytutu Zdrowia Publicznego zarówno Sanatorium Edel, jak i ZU Usti nad Łabą.

Referencje i bibliografia – w wersji oryginalnej, patrz wersja angielska powyżej.

 


Zadaj pytanie za pośrednictwem poczty elektronicznej

* UWAGA: Powyższe informacje należy traktować wyłącznie informacyjnie. Nie wolno samodzielnie komponować zaleceń zdrowotnych bez konsultacji z lekarzem i odpowiedniego rozpoznania klinicznego. Suplement diety jest skoncentrowanym źródłem witamin lub składników mineralnych lub innych substancji wykazujących efekt odżywczy lub inny fizjologiczny, służy uzupełnieniu normalnej diety, nie posiada właściwości produktów farmaceutycznych, w szczególności właściwości zapobiegania chorobom lub leczenia chorób.