Микронутритенти и имунитет в детска възраст – първа част

Панчева Р., Найденова Д., Георгиева М., Димитрова Е.

Нутриентите играят съществена роля за развитието и функционирането на имунната система. Важни елементи за ефективна имунна система са бързата клетъчна пролиферация и ранна синтеза на регулаторни и протективни белтъци. Всички те изискват готови нутриенти като субстрат, кофактори и ензими. Поради тази причина недостигът на един или повече есенциални нутриенти е потенциално скоростоопределящ за развитието и поддържането на имунния отговор.

Състояния, при които липсват ключови нутриенти като патологични състояния (например малабсорбция за мазнини при муковисцидоза), избор на алтернативни диети (веганска, макробиотична и др. диета) могат да доведат до средно или тежко изразен дефицит за нутриенти, който да повлияе имунологичната компетентност. Дори при леки случаи на нутриентен дефицит имунологичният ефект от този недостиг може да предхожда изявата на класическите последици от хранителен дефицит.

Съществуват оскъдни данни, но при изразен засилен напоследък интерес в медицинска литература към микронутриентни дефицити в детска възраст. В този смисъл най-често се прави връзка между имунологичната компетентност и недостига за желязо, цинк, вит. А, вит. Е, вит. С, витамините от група В, вит. D, дълговерижни полиненаситени мастни киселини и пробиотици.

Желязо

За света честотата на анемия е най-висока в кърмаческа и ранна детска възраст (47·4%), особено във възрастта от 4 до 23 месеца (1). Дефицитът за желязо е най-честата причина за анемия и е най-разпространеният недостиг за микронутриент в света. Среднодневният прием на желязо според Национално проучване в България от 1998г. (фиг. 1) е особено нисък при децата до 6 години и момичетата на 10-18 години, което прави тези групи особено рискови по отношение развитието на желязодефицитна анемия. Желязото е необходимо за нормалното развитие на имунната система. Неговият дефицит повлиява негативно адекватния имунен отговор и наличието му е необходимо за пролиферацията на имунни клетки и генерирането на специфичен имунен отговор към инфекция (2). Въпреки доказаните възвратими функционални имунологични дефекти, дефицитът за желязо и чувствителността към инфекции са две състояния за взаимната връзка на които има противоречиви данни.(3) Както дефицитът, така и свръхприемът на желязо имат негативен ефект върху имунитета, така че балансираната желязна хомеостаза е определяща за изхода от инфекции. (4) Суплементирането с желязо може да доведе до нормализирането на броя на кръвните Т лимфоцити и in vitro производството на интерлевки-2 , но клиничните последствия от това не са винаги еднопосочни. Например, няма данни, че подобно суплементиране води до намаляване на честотата на инфекциозните заболявания.(5) Нещо повече, увеличената наличност на елементно желязо в храносмилателния тракт има потенциала да усили растежа и преживяването на патогенни бактерии. Суплементирането с високи дози желязо може да наруши усвояването на цинк и по този начин да влоши дефицита за цинк.

Фиг. 1 Среднодневен прием на калций, желязо и цинк при ученици, Национално проучване, 1998 г. (С любезното разрешение на авторите)

Цинк

Редовният прием на цинк е необходим, защото той не може да се складира или произвежда в тялото (6,7)

Средно или тежкостепенен дефицит за цинк може да наруши както лимфоцитната, така и фагоцитната функция при хора. Цинковият дефицит е характерен за райони с данни за други микронутриентни недостатъци. В развиващите се страни суплементирането с цинк намалява риска за инфекциозни заболявания – особено заболявания на дихателния и гастроинтестинални тракт при кърмачета и деца в предучилищна възраст (8) Има, обаче риск за нарушена абсорбция на мед при суплементирането с по-големи дози цинк в случаите на липсващ дефицит. Подобен риск е завишен при прием по-голям от 7 мг на ден  за деца под 3 години и повече от 12 мг за деца от 4 до 8 г.

Вит. А

Интересът към вит. А започва в началото  на 20-ти век. Ретиноловата киселина, която е най-важният оксидативен метаболит на вит. А, играе ключова роля за диференциацията на Т клетките, миграцията им в тъканите и за правилното протичане на Т клетки – зависимия  антитяло отговор (9) В развиващите се страни суплементирането с вит. А при деца с този дефицит намалява общата заболяемост от диария, морбили, а също и смъртност. От друга страна няма директни доказателства, че суплементирането с вит. А при липсваща недостатъчност у деца има благоприятен ефект върху имунитета.  Дневният прием на ретинол над 600 мкгр за деца под 3 години, над 900мкгр за деца на възраст 4-8 год. и над 1700 мкгр за деца на 9-13год трябва да се избягва поради риска от вит. А токсичност. Подобен риск се избягва при приложение на провит. А каротеноиди (напр. бета-каротен, алфа-каротен), чиито източници са растителните продукти.

Вит. Е

Суплементирането с вит. Е може да възстанови баланса и предпази от оксидативния стрес, прогресията на дегенеративни заболявания и стареенето. Експериментални проучвания с клетъчни култури и животни ясно доказват, че този витамин е ключов като антиоксидативен агент срещу липидната пероксидация на клетъчни мембрани като предпаза клетките от оксидативни увреждания. Тази негова роля е добре документирана в имунните, ендотелни и мозъчни клетки на възрастни животни. (10) Въпреки, че приложението на високи дози вит. Е може да подобри имунните функции у здрави възрастни индивиди, не е ясно дали това се случва при деца. Преждевременно родените новородени се раждат с много малко телесни мазнини и малък запас от мастноразтворими витамини, в това число вит. Е (11) Освен това тяхното серумно и еритроцитно ниво на токоферол е много ниско при раждането и те са с функционален дефицитни за вит. Е (12) Суплементирането с вит. Е, обаче не повлиява титъра на антитела срещу тетанус при 2-месечни кърмачета и неутрофилните функции у преждевременно родени кърмачета. От друга страна, минимално увеличение на приема на вит. Е може да служи на общата нутритивна адекватност на детето, защото нерядко децата не консумират препоръчителните количества вит. Е.

Вит. С

Откакто нобеловият лауреат Линус Полинг защитава приложението на високи дози вит. С за превенция на обикновената настинка е общоприето вярването, че вит. С благоприятства имунната система. Оттогава много малко научни наблюдения са провеждани с цел установяване на ролята на вит. С за имунитета като цяло, въпреки че неутрофилите поддържат висока концентрация на вит. С in vivo и вит. С може да инактивира хистамина по химически път. Скорошен метаанализ обаче показва, че високи дози вит. С (1г и повече на ден) не намалява честотата на обикновената настинка,  но могат леко да намалят продължителността й. Този метаанализа включва проследяването на деца в 5 от 11-те проучвания. Потвърждение за подобен неясен ефект има и в друг метаанализ с високи дози  вит. С приложен терапевтично започнал след началото на симптоми. Подобен прием не е оказал влияние върху продължителността, тежестта на симптомите на настинка. Все пак този метаанализ отчита, че има много малко терапевтични проучвания и никое от тях не е провеждано в детска възраст.

Вит. В

чУмерен до тежък дефицит за вит. В₆ ( пиридоксин), В₁₂ ( кобаламин), В₅ (пантотенова киселина) или вит. В₇ (биотин) подтискат имунологични отговори при възрастни пациенти и/или животински модели. Според Национално проучване на храненето от 1998 година значителна част от нашето население е с риск за развитие на дефицитни състояния по отношениe на тези важни хранителни вещества, особено през зимата и пролетта. Особено нисък е приемът на вит. В₉ (фолиева киселина) и витамини В₂ (рибофлавин) (фиг. 2), В₁(тиамин), В₆. Биотин и пантотенова киселина са обичайни съставки в храненето на децата и техният дефицит е възможен при много необичайни обстоятелства. Дефицит за вит. В₁₂ може да възникне при кърмене на деца от майки-веганки или теоретично при деца веганци, при които няма допълнителен източник на вит. В₁₂.

Проучвания за дефицит и суплементиране с вит. В в Западния свят са малко при деца и клиничното значение на тези състояния за детска възраст остават неясни. В едно проучване в Индияс кохорта от почти 2500 индийски деца се доказва, че тези с лош фолатен статус имали 77% по-виско риск за персистираща диария и 44% по-висок риск за пневмония сравнено с тези нормален фолатен статус (14) В друго проучване с 1000 индийски деца на възраст от 6 до 30 месеца се оказва, че въпреки че суплементирането с фолиева киселина и вит. В ₁₂ сигнификантно подобрява съответния статус, никой от витамините не намалява честотата на нововъзникнала диария или инфекции на долни дихателни пътища. Нещо повече- в сравнение с плацебо, суплементираните деца имали сигнификантно по-висок риск за персистираща диария. (15)

Фиг. 2 Среднодневен прием на витамин А, рибофлавин и фолат от ученици, Национално проучване, 1998 г. (С любезното разрешение на авторите)

В заключение може да се обобщи, че адекватното хранене и редовен прием на описаните микронутриенти е необходимо за нормалното функциониране на имунната система у деца. Противоречиви и с неясен клиничен ефект са често данните за високодозово суплементиране с микронутринти при иначе зрави деца.

Библиография:

1. Pasricha, S. R., Hayes, E., Kalumba, K., & Biggs, B. A. Effect of daily iron supplementation on health in children aged 4–23 months: a systematic review and meta-analysis of randomised controlled trials.-The lancet global health, 1, 2013, 77-86.
2. Beard JL. Iron biology in immune function, muscle metabolism and neuronal functioning.-J Nutr. 131,2001, 568S–79S.
3. Ekiz C, Agaoglu L, Karakas Z, Gurel N, Yalcin I. The effect of iron deficiency anemia on the function of the immune system.-Hematol J. 5, 2005: 579–83.
4. Weiss G. Iron. In: Hughes DA, Darlington LG, Bendich A, editors.Diet and Human Immune Function. Totowa, New Jersey (NJ), USA: Humana Press; 2004. pp. 203–15. Bendich A, editor Nutrition andhealth.
5. Kent, Susan, E. D. Weinberg, and Patricia Stuart-Macadam. The etiology of the anemia of chronic disease and infection.-Journal of clinical epidemiology 47, 1994, 23-33.
6. Hotz C, Brown K; International Zinc Nutrition Consultative Group (IZiNCG). Assessment of the risk of zinc deficiency in populations and options for its control. -Food Nutr Bull 25, 2004, S94–203.
7. Maggini S, Wenzlaff S, Hornig D . Essential role of vitamin C and zinc in child immunity and health. -J Int Med Res 38, 2010, 386–414.
8. Mayo-Wilson, Evan, et al. Preventive zinc supplementation for children, and the effect of additional iron: a systematic review and meta-analysis.-BMJ open 6 2014, e004647.
9. Ross, A. Catharine. Vitamin A and retinoic acid in T cell–related immunity.-The American journal of clinical nutrition5, 2012, 1166S-1172S.
10. Mocchegiani, Eugenio, et al. Vitamin E–gene interactions in aging and inflammatory age-related diseases: Implications for treatment. A systematic review.-Ageing research reviews 14, 2014, 81-101.
11. Kelly FJ, Rodgers W, Handel J, Smith S, Hall MA. Time course of vitamin E repletion in the premature infant. -Br J Nutr. 63, 1990, 631–638.
12. Bell, Edward F., et al. Serum tocopherol levels in very preterm infants after a single dose of vitamin E at birth.-Pediatrics 6, 2013, e1626-e1633.
13. Hemila, Harri, and Elizabeth Chalker. Vitamin C for preventing and treating the common cold.-Cochrane Database Syst Rev 1,
14. Manger MS, Taneja S, Strand TA, Ueland PM, Refsum H, Schneede J, Nygard O, Sommerfelt H, Bhandari N. Poor folate status predicts persistent diarrhea in 6 to 30 month old North Indian children. -J Nutr 14, 2011, 2226–32.
15. Taneja, Sunita, et al. Folic acid and vitamin B-12 supplementation and common infections in 6− 30-mo-old children in India: a randomized placebo-controlled trial.-The American journal of clinical nutrition 3, 2013, 731-737.