Výživa jako primární podpora imunity

Souhrn

Článek shrnuje historii poznávání vztahu výživy a imunity. Myšlenka podpory zdraví vhodnou stravou byla známa již starověkým lékařům, což dokumentuje Hippokratův (460–337 př. n. l.) citát „Když nevíš nic o stravě člověka, jak můžeš porozumět jeho nemoci.“ Často se ale na tuto mnohokrát ověřenou zkušenost na dlouhá desetiletí pozapomnělo, jak to už v dějinách lidského poznávání bývá, a zvláště pak v historii medicíny.

Strava nemá jen význam výživový, ale má také přímý vliv na imunitu. V této souvislosti je si třeba uvědomit, že každá strava obsahuje antigeny, které přímo indukují imunologickou reakci v našem největším imunitním orgánu, lymfoidní tkání těsně nasedající na střevo (GALT). Každá imunitní reakce je vždy provázena vznikem imunologické paměti, a to jak imunity specifické (adaptivní), tak také, jak bylo nedávno prokázáno, i imunity nespecifické (přirozené), která je označována jako „vyškolená imunita.“ Přijímání potravy ve své podstatě znamená tedy neustále probíhající vakcinaci, stále se opakující indukci imunologických pamětí obou typů imunity, tzn. jak specifické (adaptivní), tak nespecifické (vyškolené).

Klíčová slova:

výživa jako primární prevence – sdělné nemoci – GALT – specifická a nespecifická imunita – imunologická paměť – vyškolená imunita

ÚVOD

Je příznačné, že staré znalosti a zkušenosti jsou často zapomenuty na dlouhá staletí, což platí zvláště pro vztah výživy a zdraví. Ale už ve starověku bylo známo, že strava ovlivňuje zdravotní stav člověka. Hippokrates (5. století př. n. l.) uvažoval zcela moderně, když tvrdil, že „zdraví spočívá ve správném míšení tělních šťáv různých druhů, čehož se dosahuje vhodnou stravou“ (1). V této souvislosti je třeba připomenout, že „diatétiké“ byla nauka o správném způsobu života (včetně hygieny a gymnastiky). V pojednání „Peri archaiás iétrikás“ (O starém lékařství) se popisuje historie medicíny jako historie poznávání vlivu diet na zdraví pacienta. Vyplývá z toho, že tehdejší léčba nemocí spočívala především na předepisování speciálních diet. Dále se zde radí: „…poskytneme-li každému jedinci správné množství jídla a pohybu, ne příliš málo a ne zase příliš mnoho, zajistíme mu nejbezpečnější cestu ke zdraví…“

O 4 století později píše římský encyklopedista Aulus Cornelius Celsus (25 př. n. l. – 50 n. l.) ve svém díle „De Medicina“ v podstatě o tomtéž. Zcela podle moderních kritérií doporučoval neslanou dietu při onemocnění ledvin, jíst játra při šerosleposti a pít mléko při otravách. Lékař císaře Marca Aurelia, Claudius Galenus z Pergamu, který žil v letech 129 (130) – 201 (210) n. l., propagoval léčení nemocí dietami nejdůrazněji. Prohlašoval, že nejlepším lékem je dobré jídlo („optimum medicamentum cibus bene datus est“) (2). Teprve více než po 1000 letech zapomnění tutéž moudrost připomíná Philippus Aureolus Theophrastus Bombastus von Hohenheim, známý jako Paracelsus (1493–1541) v podstatě stejnými slovy, že „…naše léky musí být potravinami a naše potraviny zase léky“. Co se týče stravovacího režimu, traduje se, že radil: „Do dvaceti jez, kolik můžeš, do padesáti, kolik musíš, a po padesátce tak málo, jak jen můžeš.“

Neznamenala tedy tato po staletí trvající lékařská zkušenost ve své podstatě prevenci a terapii nemocí výživou?

Opět uběhlo mnoho času, během něhož byla tato doporučení zapomenuta. Myšlenka využít diet pro prevenci a léčbu nemocí nepřipadala vůbec v úvahu. Během středověku bylo jakékoliv uvažování o zlepšení léčby nemocí nepřípustné a bylo dokonce považováno za kacířství, vždyť nemoc je přece trestem božím! (3).

Udává se, že jako první, kdo vhodnou výživu pro prevenci a léčbu onemocnění aplikoval v praxi, byl anglický lodní lékař James Lind (1716–1794), později považovaný za zakladatele námořní hygieny v Anglii. V roce 1747, aniž něco věděl o vlivu vitaminu C na zdraví, nařídil použití čerstvých citrusových plodů a z nich připravovaných šťáv za účelem vymýcení kurdějí, nemoci postihujících námořníky prakticky na celém světě. Byl to jeden z prvních rozsáhlých klinických lékařských pokusů jak předcházet a léčit nemoc úpravou stravy. Své výsledky pak zveřejnil v roce 1757 ve stati „Esej o nejúčinnějších prostředcích ochrany zdraví námořníků v Královském námořnictvu, obsahující upozornění nezbytná pro ty, kteří ošetřují či navštěvují nemocné v horečkách, s přílohou o léčbě nemocí v horkém podnebí“ (4). Pro historii medicíny je příznačné, že trvalo 70 let, než tento úspěch vzala vědecká komunita na vědomí.

V podstatě totéž se se opakovalo téměř o 100 let později, kdy Takaki Kanehiro (1849–1920), lodní lékař japonského císařského námořnictva, vyléčil nemoc beri-beri (avitaminózu B1) úpravou stravy (5). Za poznámku stojí, že ještě léta trvalo, než to lékařská věda vzala na vědomí, protože to bylo v naprostém rozporu s tehdejšími názory lékařů, kteří pokládali beri-beri za infekční onemocnění.

Zde je vhodné podotknout, že význam vitaminů jako základních potravinových složek pro prevenci nemocí (nejen infekčních) byl postupně objevován a přesvědčivě dokumentován až teprve v první polovině 20. století (6).

HISTORIE POZNÁVÁNÍ VZTAHU VÝŽIVY K IMUNITĚ

V roce 1810, který je pokládán za rok zrození nutriční imunologie, J. F. Menkel popsal atrofii thymu jako následek nedostatečné výživy a hladovění (6, 7). Thymus je hlavní orgán specifické (adaptivní) imunity, který v průběhu dospívání osídlují hematopoetické kmenové buňky z kostní dřeně. V něm se pak diferencují do funkčních subpopulací imunokompetentních buněk. O 35 let později vydal První šéflékař jejího Veličenstva anglické královny Viktorie J. Simon (1816–1904) podrobnou studii o thymu, a aniž věděl o jeho významu při vyzrávání imunity, označil thymus za „barometr podvýživy“ (8).

Je ale opět pozoruhodné, že ještě o 100 let později lékaři nepomýšleli, že by výživa hrála nějakou úlohu pro prevenci a léčbě infekcí, s výjimkou v případě tuberkulózy (9). Až v roce 1936 se v Aide-mémoire sur l’Alimentation et l ’Hygiène uvádí: „Na základě pokroku ve fyziologii považuje se dnes výživa ne již za jednu z funkcí nezbytných k udržení života, nýbrž za základ tělesného a duševního zdraví, za hlavní prostředek profylaktické obrany před nemocemi a za důležitého činitele ke zdokonalení jednotlivců i celé společnosti… Hygiena výživy nemůže se dále spokojit s tím, aby tělu dodávala jen naprosto nezbytné minimum nerostných solí a vitaminů… Jejím úkolem je zdraví přímo zajišťovat, a to optimální výživou.”

Teprve v roce 1941 připravuje Rada pro potraviny a výživu (Food and Nutrition Board) při Národní Akademii věd USA (založená roku 1940) normy pro správnou výživu, tedy doporučené dietní dávky (RDA – Recommended Dietary Allowances), jejichž první vydání vyšlo v roce 1943 (10).

V roce 1968 uznává Světová zdravotnická organizace poprvé v historii fakt, že podvýživa zvyšuje sklon k infekčnímu onemocnění, a konstatuje, že neadekvátní výživa je příčinou až 75% infekčních nemocí (11). Ukázalo se, že stres z malnutrice, která doprovází onemocnění, navozuje katabolický stav, který opět vede k dalšímu zhoršení průběhu infekce. Vzniká tak začarovaný kruh, který lze přerušit jen aplikováním vhodné skladby výživy.

Později, po řadě přímých i nepřímých důkazů, jsou tyto příznaky provázející selhání antiinfekční imunity v důsledku podvýživy pro jeho podobnost s těžkým imunodevastačním onemocněním AIDS vyvolaným lidským RNA retrovirem HIV (Human Immunodeficiency Virus) označeny jako NAIDS (syndrom provázející dysfunkci imunitního systému vyvolanou nutričně (Nutritionally Acquired Immune Deficienty Syndrome) (7).

Definitivně jsou vztahy mezi výživou a imunitou uznány teprve po roce 2000, počítáme-li od objevu nutriční atrofie thymu v roce 1810, tedy až téměř po 200 letech. S konečnou platností se uzavírá, že „…nutrice je důležitým určujícím faktorem determinujícím imunitu zvláště na obou koncích věkového rozpětí člověka, v časném dětství a ve stáří…“ (10, 11).

JAK VÝŽIVA OVLIVŇUJE IMUNITU

Výživová, biologická hodnota stravy je dána množstvím a vzájemným poměrem základních živin, proteinů, sacharidů, tuků, a také vitaminů, minerálních látek a biogenních stopových prvků, které obsahuje. Mimo to jsou ve stravě vždy přítomny také látky imunogenní (především proteiny), které stejně jako mikrobiální imunogeny/ antigeny indukují imunitní reakci. Antigeny patogenních organismů jsou označovány jako PAMPs, molekulární vzory sdružené s patogeny (Pathogen Associated Molecular Patterns) (12), případně molekulární vzory znamenající nějaké ohrožení DAMPs (Danger Associated Molecular Patterns) (13, 14). Obě tyto struktury jsou v organismu rozpoznávány receptory rozpoznávající cizí vzory (PRRs (Pattern Recognition Receptors), které nesou na svých površích buňky přirozené (konstitutivní) nespecifické imunity, což jsou především přirození zabíječi (NK-buňky), makrofágy, monocyty, neutrofily a buňky dendritické a epiteliální a také některé typy lymfoidních imunokompetentních buněk imunity specifické (adaptivní) imunity, které se diferencovaly do efektorových imunocytů (produkující specifické imunoglobulinové protilátky) v průběhu určitého infekčního onemocnění nebo po příslušném očkování (15–17).

Protože strava prochází trávicí trubicí, na níž přímo nasedá největší imunitní orgán našeho těla, tzv. lymfoidní tkáň sdružená se střevem označovaná jako GALT (Gut Associated Lymphoid Tissue), přecházejí antigeny obsažené ve stravě přes stěnu střevní přímo do GALTu, kde reagují především s PRRs buněk přirozené, nespecifické imunity, které jsou zde přítomny už v od nejčasnějších fází vývoje dítěte. Tyto buňky pak reagují obrannou reakcí na setkání s PAMPs a DAMPs téměř bezprostředně, na rozdíl od imunokompetentních buněk imunity specifické, které, než na tyto cizí antigeny mohou efektivně reagovat (tvorbou protilátek), musejí projít několika diferenciačními stupni, které trvají desítky hodin.

PŘIROZENÁ (NESPECIFICKÁ) IMUNITA MÁ TAKÉ IMUNOLOGICKOU PAMĚŤ

Po celá desetiletí, počítaje od roku 1910, kdy se termín „imunologie“ poprvé objevuje v Index Medicus, imunologové předpokládali, že přirozená imunita na rozdíl od imunity specifické není vybavena žádným typem imunologické paměti. V posledních letech se však nashromáždilo mnoho přesvědčivých důkazů, které dosvědčují přítomnost imunologické paměti také u tohoto typu imunity, což neznamená nic jiného, než že buňky zabezpečující přirozené obranné mechanismy jsou rovněž vybaveny adaptivní schopností, tzn., že si pamatují cizí molekulární vzory, se kterými se už dříve setkaly a jsou schopny je specificky rozpoznat a také na ně adekvátně odpovědět obrannou reakcí a neutralizovat je (18). V konečném důsledku to znamená, že imunologickou paměť je třeba považovat za další základní atribut života.

Schopnost přirozené imunity projevit se určitým stupněm imunologické paměti se označuje jako „vyškolená imunita“ (19). Její výhodou (a tím i imunity nespecifické) je její téměř okamžitá odezva na infekci. Makrofágy, přirození zabíječi (NK-buňky), lymfoidní a další efektorové buňky přirozené imunity prodělají po setkání s cizími antigenními vzory PAMPs a DAMPs epigenetické změny (změny ve svém genetickém aparátu), které indukují vývoj imunologické paměti (vyškolené imunity) a zvýšené buněčné reaktivity namířené oproti těmto vzorům.

Vyškolenou imunitu, lze také indukovat nejen antigenem, ale i vakcínami, např. BCG (20), nebo některými mikrobiálními produkty (lipopolysacharidy, beta-glukany) (21–23), anebo různými modifikátory biologických reakcí (BRM – Biological Response Modifiers) (24).

Na druhé straně má vyškolená přirozená imunita také určité limitace. Přetrvává kratší dobu než klasická imunologická paměť adaptivní imunity a je také na rozdíl od ní méně specifická, což v důsledku znamená, že by indukce vyškolené imunity, podpořené zejména vakcinací, by mohla chránit i před jinými infekčními agens, než které ji vyvolaly.

ZÁVĚR

Nedávný objev, že také přirozená, nespecifická imunita má schopnost pamatovat si antigenní vzory, se kterými se už dříve setkala, jinak řečeno má imunologickou paměť, přináší další důkaz, že strava vedle svého biologického významu, má také význam imunologický. Vedle živin obsahuje imunogenní látky, které díky stálému příjmu potravy trvale ovlivňují reakční pohotovost imunity, včetně stálého udržování obou typů imunologické paměti, a to jak specifické imunity, tak imunity nespecifické (vyškolené imunity). Správnou a vyváženou skladbu výživy, zejména bude-li aplikována už od nejranějšího věku dítěte, lze právem považovat za „preventivní vakcinaci“, která podporuje imunologický status člověka, tedy jeho odolnost proti infekčním nemocem, a to nejen těm, které jsou vyvolávány stejnými původci, ale také infekcím (epidemiím a pandemiím), o kterých netušíme, že přijdou a jejichž původce ještě neznáme.

Poděkování

Studie vznikla díky podpoře Projektu RVO 61388971, výzkumného záměru PROGRES Q29/LF1 a grantu COOPERATIO UK PRAHA LF1.

Konflikt zájmů: žádný.

adresa pro korespondenci:

prof. MUDr. Vladimír Bencko, DrSc.

Ústav hygieny a epidemiologie 1. LF UK

Studničkova 7, 128 00 Praha 2

e-mail: vladimir.bencko@lf1.cuni.cz