Nefarmakološki ukrepi za podporo delovanja imunskega sistema – telesna aktivnost in prehranske strategije
Doc. dr. Nada Rotovnik Kozjek, dr. med., spec. anesteziologije in intenzivne perioperativne medicine
Enota za klinično prehrano, Onkološki inštitut Ljubljana
Povzetek
Imunski sistem predstavljajo kompleksen sistem različnih tkiv, celic in molekul, ki zagotavljajo sposobnost posameznika za zaščito pred okužbami in različnimi bolezenskimi stanji. Ugodni učinki telesne aktivnosti in posamezniku prilagojene prehranske strategije na imunski sistem so v klinični praksi pogosto spregledani in tudi podcenjeni. V prispevku so predstavljena splošna gibalna in prehranska priporočila za nefarmakološke ukrepe za podporo imunskega sistema. Za pozitiven učinek nefarmakoloških ukrepov moramo razumeti posebnosti imunskega sistema v različnih življenjskih obdobjih in uporabiti izhodišča personalizirane medicine. Optimalen učinek nefarmakoloških ukrepov dosežemo z načrtovanjem gibalne aktivnosti in prehranske strategije glede na ugotovitve individualne obravnave posameznika.
Ključne besede: imunski sistem, telesna aktivnost, prehranska strategija, individualna obravnava
1. Uvod
Imunski sistem je kompleksen sistem celic, tkiv in različnih molekul, ki človeškemu telesu omogočajo obrambo pred različnimi okužbami, in hkrati ključni element sistemskega vnetnega odziva na različne poškodbe in bolezenska stanja (1). V osnovi delimo imunski sistem v prirojeni ali nespecifični (na primer fagociti, celice naravne ubijalke) in pridobljeni, ki odraža adaptivno funkcijo imunskega sistema. Ta funkcija je močno individualno pogojena in ima tudi dinamično lastnost »imunskega spomina«. Obe komponenti imunskega sistema sta kompleksno regulirani in delujeta sinergistično. Skozi življenje se imunska funkcija spreminja in v vsakem življenjskem obdobju ima specifične značilnosti (2). Ob rojstvu imunski sistem ni popolnoma razvit in na njegov nadaljnji razvoj vpliva tudi izpostavitev patogenom v zgodnjem življenjskem obdobju. V odrasli dobi naj bi dosegli »zrelost« vseh komponent imunskega sistema. To obdobje imunskega sistema je izjemno dinamično in odvisno tudi od življenjskega sloga posameznika. S staranjem organizma se postopno razvija tudi imunosenescenca ali staranje imunskega sistema. Zanjo ni značilno samo popuščanje celične in humoralne imunosti, spreminja se tudi kakovost imunskega odziva (3). Med značilne pojave spada tudi pojav klonov T-celic, ki imajo omejeno antigensko specifičnost. K spremenjenemu odzivu imunskega sistema pripomorejo tudi kronični vnetni procesi, ki spremljajo staranje, in druge bolezenske težave v starosti, kot so kronične bolezni (4).
Dinamična struktura imunskega sistema skozi življenje je izhodišče za proučevanje učinkov nefarmakoloških ukrepov na imunski sistem in njihovo klinično uporabnost. Prehrana in telesna aktivnost spadata med pogosto spregledane in podcenjene ukrepe za podporo imunskega sistema. Ker sta oba dejavnika ključna elementa življenjskega sloga, je njun vpliv na imunski sistem posameznika neizogiben in praviloma neločljivo povezan. Zato je za optimalno učinkovitost nefarmakoloških prehranskih in gibalnih ukrepov smiselna individualna obravnava posameznika in spremljanje njihovih učinkov.
V prispevku so predstavljena znanstvena spoznanja s področja podpore imunskega sistema s prehrano in telesno aktivnostjo.
2. Prehrana
Prehrana posameznika in njegovo prehransko stanje imata neposredne in posredne učinke na imunski sistem. Področje prehrane je zelo široko in pri usmeritvah za prehrano zdravega človeka izhajamo iz priporočil javnega zdravja za prehrano v različnih življenjskih obdobjih (5). Priporočila javnega zdravja so tudi vzvod za nastavitev družbenega sistema za izvajanje ukrepov ustrezne prehrane posameznih populacij in preventivne prehrane za ohranjanje zdravja ter zaščito pred nekaterimi kroničnimi boleznimi. Pri obravnavi prehrane v smislu nefarmakološkega ukrepa za podporo imunskega sistema pa moramo nujno poznati področje klinične prehrane in se zavedati pomena motenj prehranskega stanja (5).
2.1.Motnje prehranskega stanja
Neurejena prehrana in neustrezne prehranske navade vodijo v motnje prehranskega stanja oziroma motnje prehranjenosti. Motnje prehranjenosti izhodiščno opredelimo kot podhranjenost, čezmerna telesna masa, debelost, sindrom ponovnega hranjenja in pomanjkljiv vnos mikrohranil. Se pa te motnje prepletajo in vodijo v kompleksne motnje presnove in prehranskega stanja. Motnje prehranskega stanja se povezane tudi s stanji sarkopenije, kaheksije in krhkosti.
2.2. Podhranjenost
Podhranjenost je slabo prehransko stanje, ki je lahko v obliki enostavne beljakovinske in/ali energijske podhranjenosti, do stanja podhranjenosti, ki je pridruženo čezmerni prehranjenosti z neuravnoteženim vnosom hranil, sarkopeniji ali presnovnemu stanju kaheksije ob kroničnih boleznih. Pri kroničnih bolezni in njihovem vplivu na prehranski vnos in prehransko stanje izraz podhranjenost praviloma opisuje »motnjo prehranskega stanja, ki je posledica različne kombinacije (negativne, pozitivne) vnosa hranil in kroničnega vnetja, kar vodi do abnormalne sestave telesa in funkcije« (6). Ta opredelitev omogoča razumevanje stanja, ko se pri posameznikih z visokim indeksom telesne mase pogosto zaradi nezadostnega vnosa hranil, ki vodi v izgubljanje telesne mase, razvije stanje podhranjenosti. Ob tem je treba poudariti, da je delež podhranjenih v Evropi in zunaj nje relativno velik, med 25 in 40% v bolnišnicah, 20–25 % v domovih za ostarele in 15–20 % pri starostnikih, ki so doma (7). Podhranjenost ima močan negativni vpliv na imunski sistem (8). »Podhranjenost« imunskega sistema močno vpliva na zdravstvene zaplete, kar pomembno prispeva k zdravstvenim stroškom podhranjenosti. Ti v Evropi presegajo stroške zdravstvenih zapletov same debelosti in jih ocenjujejo na okoli 170 milijard evrov (7).
2.3. Prehrana, telesna aktivnost, RED-sindrom
Dodatna preizkušnja prehranske strategije posameznika je vključitev telesne aktivnosti v življenjski slog, ki podpira zdravje. Kadar prehranska strategija posameznika ni usklajena s potrebami telesne aktivnosti, se to stanje kaže kot sindrom relativnega energijskega pomanjkanja (angl. relative energy deficiency, RED), ki povzroča hormonsko neravnovesje (9). Ta sindrom se kaže z različnimi kliničnimi slikami in zmanjšano psihofizično zmogljivost (slika 1, slika 2).
Slika 1: Vpliv RED-S na zdravje (povzeto po Mountjoy et al. (9)).
Slika 2: Vpliv RED-S na psihofizično zmogljivost (povzeto po Mountjoy et al. (9))
Glede na podatke iz literature vemo, da je relativno pogost pri mladih razvijajočih se športnikih. Neredko pa se z njim srečamo v klinični praksi pri navdušenih rekreativnih športnikih. K nastanku sindroma RED verjetno pripomore tudi nerazumevanje prehranskih konceptov, ko se ukrepi javnega zdravja zamenjujejo z ukrepi klinične prehrane. Vsak ukrep individualne prehranske obravnave je namreč ukrep klinične prehrane (5). Prehranski vnos vpliva na trenutno in kasnejše zdravstveno stanje in pri telesni aktivnosti je treba prehransko strategijo prilagajati potrebam posameznika. RED-sindrom tako neredko »minira« pozitivne učinke telesne aktivnosti na imunski sistem in tako tudi na zdravje.
2.4. Klinična prehranska obravnava
Podhranjenost, energijska in tudi hranilna, zmanjšuje sposobnost imunskega sistema v vseh obdobjih življenja. Zato se zdi najbolj temeljno in pragmatično prehransko priporočilo predvsem izogibanje prehranskemu primanjkljaju s kakovostno in posamezniku prilagojeno prehrano (10). Optimizacija prehranskega vnosa je preprosta in relativno poceni, če podhranjenost zaznamo zgodaj. Še posebej je to pomembno pri bolnikih in starostnikih, ko z ustrezno prilagojeno prehrano lahko deloma vplivamo na delovanje imunskega sistema ter tako prek imunomodulacije zmanjšujemo negativne učinke kroničnega vnetja na telesno sestavo in funkcijo posameznika. Zato so pri ponavljajočih se bolezenskih stanjih, ki so povezana s podhranjenostjo, priporočeni ukrepi klinične prehrane (5). Ti temeljijo na prehranski obravnavi, ki je vključena v celovit medicinski pregled. Tako na podlagi prehranske in presnovne diagnoze načrtujemo individualno prilagojeno prehrano. Da bi preprečili prizadetost imunskega sistema, lahko takrat, ko je vnos prehrane z normalno prehrano nezadosten, predpišemo medicinsko prehrano. Dodajanje različnih prehranskih dopolnil brez predhodne prehranske obravnave je vprašljivo in večinoma brez strokovnih priporočil ter znanstvene utemeljitve.
2.5. Medicinska prehrana
Med medicinsko prehrano štejemo oralne prehranske dodatke (OPD), enteralno in parenteralno prehrano.
Medicinska prehrana je del sistema prehranske oskrbe in terapije v okviru ukrepov klinične prehrane (tabela 1, 5)
Prehransko okolje |
➢ Podpora za pripravo hrane ➢ Podpora za hranjenje |
Prehrana |
➢ Osnovna bolnišnična prehrana ▪ živila ➢ Terapevtska prehrana ▪ modifikacija prehrane ▪ obogatena prehrana ▪ prehranski nadomestki ▪ funkcionalna živila ▪ hrana in tekočina z modificirano teksturo |
Medicinska prehrana in terapija |
➢ Oralni prehranski dodatki (OPD) ▪ prehransko popolni OPD ▪ prehransko nepopolni OPD ➢ Enteralna prehrana (cevke) ▪ popolna ▪ delna ▪ na domu ➢ Parenteralna prehrana ▪ popolna ▪ delna ▪ na domu ▪ podkožna terapija s tekočino ▪ med dializo |
Paliativna prehrana |
Tabela 1: Prehrana, medicinska prehrana
V evropski zakonodaji je medicinska prehrana opredeljena kot »prehrana za posebne namene« (angl. foods for special medical purposes – FSMPs), (Directive on foodstuffs intended for particular nutritional uses 2009/39/EC 2013/609/EC (PARNUTS) [81, 82]. Natančnejša opredelitev FSMPs je: posebej procesirana ali formulirana hrana, namenjena prehranski oskrbi bolnikov, vključujoč dojenčke, ki se mora uporabljati pod zdravniškim nadzorom. Poseben poudarek pri nadaljnji opredelitvi prehrane je, da se uporablja takrat, ko se prehranske potrebe posameznika ne morejo zadostiti s prilagoditvijo normalne prehrane. To pomeni, da je za vsakršno predpisovanje medicinske prehrane predhodno potrebna ena izmed oblik prehranske obravnave.
- Prehranska dopolnila
V prodajalnah na različnih svetovnih trgih najdemo številne prodajne police, ki ponujajo »prehrano za podporo imunskega sistema«. Domišljija proizvajalcev nima meja, še večja težava pa je šibka strokovna ozaveščenost neposrednih prodajalcev prehranskih dopolnil ali posebnih oblik živil, ki naj bi spodbujala imunski sistem. Zato bom omenila le nekaj primerov prehranskih izdelkov in dopolnil, za katere so v raziskavah prikazali pozitiven vpliv na delovanje imunskega sistema (10). Takšen primer je denimo kravji kolostrum, za katerega nekatere raziskave prikazujejo, da je pri osebah s šibkim imunskim sistemom opazen ugoden učinek na izboljšanje integritete črevesne bariere, izboljšali naj bi se markerji delovanja imunskega sistema, manj naj bi bilo tudi okužb zgornjih dihal. Naslednji kandidati za podporo imunskega sistema so nedvomno probiotiki. Ti so opredeljeni kot pripravki živih mikroorganizmov, ki imajo takrat, ko jih zaužijemo v zadostni količini, pozitiven učinek na zdravje. Področje probiotikov je obsežno in glede na novejša spoznanja o delovanju imunskega sistema v črevesju, mikrobioti in dejstvu, da naj bi bile v različnih stanjih učinkovite različne vrste mikroorganizmov, je verjetnost za trdna splošna priporočila o pozitivnem učinku na imunski sistem na tem področju zelo majhna. Verjetno še manjša in že v veliki meri ovržena so priporočila o ugodni podpori imunskega sistema z uživanjem antioksidantov. Proučevani antioksidanti so predvsem vitamin C in skupina vitaminov E. Domneva, ki so jo nakazovale raziskave, da uporaba velikih odmerkov vitamina C zmanjša pojavnost okužb zgornjih dihal pri vztrajnostnih športnikih, je lahko povezana tudi z nezadostnim vnosom hrane, bogate z vitaminom C, glede na njihove potrebe in spremenjenim delovanjem črevesja med vztrajnostnim naporom. Ker s področja dodajanja vitaminov (C, E) poznamo tudi nekaj negativnih študij, je trenutno v ospredju nedvomno priporočilo, da se zadosten vnos antioksidantov zagotovi predvsem s kakovostno prehrano.
Poseben status pri raziskavah dodajanja vitaminov prehrani ima vitamin D. V klinični praksi lahko merimo nekatere oblike vitamina D v krvi, zato nam to poleg splošnih priporočil za uživanje vitamina D služi kot izhodišče za njegovo dodajanje v različnih kliničnih stanjih. Ob tem pa še vedno ne vemo, ali so izmerjene majhne vrednosti vitamina D tiste, ki označujejo bolezenske procese, ki so pripomogli k razvoju bolezenskih stanj, ali pa je majhna vsebnost posledica bolezni.
Med pogosto proučevana prehranska dopolnila na področju modulacije imunskega sistema spadajo tudi maščobne kisline omega-3, ehinaceja in različne fitokemikalije, kot so polifenoli in nekateri drugi rastlinski derivati. Nekateri rastlinski pripravki imajo namreč lastnosti in vitro, kot sta baktericidni in antivirotični učinek, ki pa niso zanesljivo dokazane v različnih kliničnih stanjih. Zato se je treba ob uživanju teh »imunostimulantov« in »imunomodulatorjev« zavedati, da so nemalokrat učinki različnih snovi proučevani na različnih živalskih modelih in z uporabo izredno velikih odmerkov.
Suplementacija prehranskih dopolnil, ki naj bi spodbujala delovanje imunskega sistema, je še dodatno zapletena z značilnostmi popuščanja imunskega sistema v starosti in spremenjeno aktivnostjo imunskega sistema med telesno vadbo. Zato danes pravzaprav ne moremo na splošno priporočiti nobenega prehranskega dopolnila, kadar ima posameznik težave, ki so povezane z disfunkcijo imunskega sistema. Vedno je potreben predhoden, vsaj orientacijski, prehranski pregled. Zato je smiselna uporaba preprostih presejalnih orodij za podhranjenost. Na primer, za izvedbo presejalnega testa MUST (angl. malnutrition universal screening tool), ne porabimo več kot nekaj minut, pridobimo pa dobro informacijo o oceni posameznikovega prehranskega stanja.
Telesna aktivnost
Opazovalne in klinične raziskave nakazujejo, da je telesna aktivnost sestavina življenjskega sloga, ki ob ustrezni prehrani odločilno prispeva k izboljšanemu delovanju imunskega sistema. Zdi se, da je redna in zmerna telesna aktivnost relativno učinkovit nefarmakološki ukrep za izboljšano delovanje imunskega sistema, ki nima resnih stranskih učinkov. Dolgo je veljalo, da je za podporo imunskega sistema pomembno, da pri vadbi ne pretiravamo, torej da ocenimo stopnjo telesne aktivnosti za posameznika kot zmerno (10). V zadnjih letih pa eksperimentalni izsledki s področja fiziologije napora načenjajo dogmo o imunosupresiji, povzročeni z bolj intenzivno in/ali dlje časa trajajočo telesno aktivnostjo (11).
Adaptacija imunskega sistema je odvisna od zdravstvenega stanja posameznika, njegove starosti ter tipa, trajanja in intenzivnosti telesne vadbe (12). Zdi se, da med glavne mehanizme izboljšanega delovanja imunskega sistema ob zmerni telesni vadbi spada učinkovitejše delovanje imunskega sistema (13). Imunski sistem se aktivira prej in bolj učinkovito ter tako bolje ščiti organizem pred patogeni. Na primer, že akutna epizoda telesne aktivnosti, ki traja 1 uro, naj bi podpirala fagocitno funkcijo nevtrofilcev in se bolje odzvala na antigensko stimulacijo. K temu naj bi pripomogli z vadbo stimulirana mikrobicidna aktivnost in prisotnost humoralnih faktorjev za stimulacijo imunske aktivnosti ter večje število imunsko aktivnih celic v krvnem obtoku. Novejša spoznanja močno podpirajo tudi nov pogled na imunsko funkcijo neposredno po hudem naporu. Poprej je večja hipoteza prehodne šibkosti imunskega napora v urah po bolj intenzivni in/ali bolj dolgotrajni telesni aktivnosti, danes pa se dozdeva, da je delovanje imunskega sistema neposredno pa takšnem naporu še bolj učinkovito in ta učinkovitost je v veliki meri povezana tudi s primerno prehransko strategijo (14). S starostjo naj bi se ta odzivnost imunskega sistema na telesno aktivnost sicer zmanjšala, vendar lahko to preprečimo ravno z redno telesno aktivnostjo (11). Zato je redna telesna aktivnost, tudi bolj intenzivna, pomemben dejavnik vzdrževanja imunske funkcije in posredno tudi zdravja v starosti (12).
Zaključek
Prehrana in telesna aktivnost močno vplivata na posameznikov imunski sistem in posledično na njegovo zdravje. Njun potencialni učinek na trenutno in dolgoročno zdravje imunskega sistema je podcenjen. Prav tako je v vsakodnevnem življenju pogosto spregledana pomembna povezava med prehransko strategijo, ki jo moramo prilagoditi vrsti, intenzivnosti in trajanju telesne aktivnosti, da dosežemo potencialno ugodne učinke na imunski sistem in zdravje. Hkrati pa se nemalokrat preveč poudarja uporaba različnih vrst prehranskih dopolnil, ki je pogosto znanstveno slabo podprta. Njihova uporaba sama po sebi, brez urejene vsakodnevne prehrane, ki preprečuje razvoj podhranjenosti, verjetno nima pomembnega učinka na imunski sistem.
Literatura
- Delves PJ, Martin SJ, Burton DR, Roitt IM. Roitt’s Essential Immunology. 12th ed. London, England: Wiley-Blackwell; 2011.
- McDade TW. Life history, maintenance and the early origins of immune function. Am J Hum Biol. 2005; 17: 81–94. doi: 10.1002/ajhb. 20095.
- Simpson RJ, Cosgrove C, Chee MM, et al. Senescent phenotypes and telomere lengths of peripheral blood T-cells mobilized by acute exercise in humans. Exerc Immunol Rev. 2010; 16: 40–55.
- Franceschi C, Bonafè M, Valensin S, et al. Inflamm-aging. An evolutionary perspective on immunosenescence. Ann N Y Acad Sci. 2000; 908: 244–254.
- Cederholm T, et al. ESPEN guidelines on definitions and terminology of clinical nutrition. Clinical Nutrition. Dostopno na: http://www.espen.org/files/ESPEN-guidelines-on-definitions-and-terminology-of-clinical-nutrition.pdf. Pridobljeno 22. 8. 2019.
- Soeters P, Bozzetti F, Cynober L, et al. Defining malnutrition: A plea to rethink, Clinical Nutrition. 2017; 36 (3): 2017.
- Barrazoni R. The “hidden” epidemics in EUROPE. 2nd Congress of Clinical Nutrition and Metabolic Care, Portorož, Slovenia, 2013. Dostopno na: http://klinicnaprehrana.si/wp-content/uploads/2014/02/Barazzoni_FAM.pdf.
- Gleeson M. Can nutrition limit exercise induced immunodepression? Nutr Rev. 2006; 64: 119–131. doi: 10.1301/nr. 2006.
- Mountjoy M, Sundgot-Borgen J, Burke L, et al. International Olympic Committee (IOC) Consensus Statement on Relative Energy Deficiency in Sport (RED-S): 2018 Update.
International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism, 28(4), 316–331. Dostopno na: https://doi.org/10.1123/ijsnem.2018-0136
- Davison G, Kehaya C, Jones AW. Nutritional and physical activity interventions to improve immunity. Am J Lifestyle Med. 2016; 10: 152–169. doi: 10.1177/1559827614557773.
- Campbell JP, Turner JE. Debunking the Myth of ExerciseInduced Immune Suppression: Redefining the Impact of Exercise on Immunological Health Across the Lifespan. Front. Immunol. 2018; 9: 648. doi: 10.3389/fimmu. 2018. 00648.
- Woods JA, Davis JM, Smith JA, Nieman DC. Exercise and cellular innate immune function. Med Sci Sports Exerc. 1999; 31: 57–66. 38.
- Smith JA, Gray AB, Pyne DB, Baker MS, Telford RD, Weidemann MJ. Moderate exercise triggers both priming and activation of neutrophil subpopulations. Am J Physiol. 1996; 270(4 pt 2): R838-R845.
- Witard OC, Turner JE, Jackman SR, Kies AK, Jeukendrup AE, Bosch JA, et al. High dietary protein restores overreaching induced impairments in leukocyte trafficking and reduces the incidence of upper respiratory tract infection in elite cyclists. Brain Behav Immun. 2014; 39: 211–219. doi: 10.1016/j. bbi.2013.10.002.