Есенцијални минерали и метаболичка адаптација имуних ћелија, 2. део

3.2.3. Макрофаги

У гојазним метаболичким стањима, макрофаги чине до 40 процената стромалних васкуларних ћелија у масном ткиву [68]. Макрофаги масног ткива обухватају и резидентне и пролазне ћелије регрутоване преко МЦП-1 и понекад се означавају као Ме због разлика у површинским маркерима [69]. У стању мировања, макрофаги користе енергију произведену из оксидативне фосфорилације и нагло прелазе на гликолизу када уђу у проинфламаторно М1-активирано стање (ЦД11б плус, Ф4/80 плус и ЦД11ц плус) путем ИФН- или ЛПС сигнализације .

Њихова активација зависи од истог ИКК-а који је укључен у патофизиологију инсулинске резистенције, и резултира ППАР-посредованим лучењем ИЛ-1, ТНФ-, ИЛ-6, ИЛ-12 и ИЛ-23. На биохемијском нивоу, поларизација М1 резултира акумулацијом сукцината и малата [70] услед прекида Кребсовог циклуса на нивоу изоцитрат дехидрогеназе и сукцинат дехидрогеназе [71]. Ово омогућава померање цитрата ка синтези масних киселина и простагландина, акумулацију сукцината и активацију аргиносукцинатног шанта ка производњи малата и азотног оксида.

Алтернативно активирани М2 макрофаги (ЦД206 плус ЦД301 плус) учествују у решавању запаљења путем секреције ИЛ-10, ИЛ-4, ИЛ-13 и ТГФ-а на које у великој мери утиче масноћа ткивни еозинофили и регулаторне Т ћелије. И ИЛ-4 и ИЛ-10 су два супресивна цитокина који постају све присутнији у ткиву слузокоже црева због излагања хелминтима и микробним производима који потичу из цревне микрофлоре, респективно [72].

Постоји блиска веза између стромалних васкуларних ћелија и имунитета. Стромалне васкуларне ћелије играју важну улогу у васкуларној интими, укључујући одржавање васкуларне структуре и функције, регулисање вазоконстрикције и дилатације, регулисање протока крви и одржавање ендотелне баријере. Поред тога, стромалне васкуларне ћелије су такође укључене у модулацију и регулацију имунолошких одговора.

Конкретно, стромалне васкуларне ћелије могу регулисати степен имуног одговора активирањем или инхибирањем функције имуних ћелија. На пример, стромалне васкуларне ћелије могу утицати на активацију и пролиферацију Т ћелија и Б ћелија тако што луче цитокине, презентацију антигена и експресију костимулативних молекула, чиме регулишу интензитет и смер имуних одговора. Поред тога, стромалне васкуларне ћелије такође могу да учествују у регулацији инфламаторних одговора и играју улогу у поправљању повреда и регенерацији ткива.

У закључку, стромалне васкуларне ћелије играју незаменљиву улогу у имунолошком одговору, утичу на степен и ефекат имуног одговора регулацијом функције имуних ћелија, а такође учествују у важним процесима као што су поправка и регенерација ткива. Због тога морамо посветити велику пажњу побољшању нашег имунитета. Цистанцхе има значајан утицај на побољшање имунитета. Месни пепео садржи разне биолошки активне састојке, као што су полисахариди, две печурке, хуангли итд. Ови састојци могу стимулисати имуни систем. Различите врсте ћелија, повећавају њихову имунолошку активност.

Кликните на предности цистанцхе тубулоса

3.2.4. Дендритске ћелије

Дендритичне ћелије повезују урођени и адаптивни имунитет представљањем антигена на Т-ћелијске рецепторе. Они изазивају проинфламаторно окружење тако што производе ИЛ-6 и сигнализацију регрутовања макрофага. Слично другим урођеним ћелијама (дендритске ћелије се разликују од моноцита као и макрофаги), активација дендритских ћелија критично зависи од гликолизе [73].

3.2.5. НК природне ћелије убице ЦД56 плус

Активиране НК ћелије одржавају биоенергетске профиле који су слични Тх1 ћелијама ослањајући се претежно на гликолизу и глутаминолизу за снабдевање енергијом. Као и друге урођене имуне ћелије описане горе, НК одговори су брзи и неспецифични. Уочени помаци на виши метаболички ниво након активације урођених имуних ћелија су неопходни за лучење ИФН-а и директну цитотоксичност. Гликолиза се повећава регулацијом експресије реверзног транспортера лимунске киселине и јабучне киселине СЛЦ25А1 и АЦЛИ15 путем СРЕБП сигнализације [74].

3.2.6. Б ћелије ЦД19 плус

Б ћелије су лимфоцитна компонента адаптивног имунитета које производе имуноглобулине против познатих антигена. Њихова фенотипска активација у масном ткиву промовише хемотаксу неутрофила, Т ћелија и моноцита. Ове ћелије су донекле јединствене јер користе гликолизу и глутаминолизу у свим стањима мировања и сазревања [75]. Акумулација Б ћелија генерално претходи акумулацији Т ћелија у метаболичким поремећајима и промовише проинфламаторну активацију Т ћелија [68].

3.2.7. Т ћелије ЦД3 плус ЦД8 плус (цитотоксичне)

Ове ћелије чине популацију ћелија стеченог имунитета, а њихова бројност је повећана у метаболички неповољним стањима. Енергетске потребе ових ћелија се одржавају након активације гликолизом и глутаминолизом [70].

3.2.8. Т ћелије ЦД3 плус ЦД4 плус (помоћник)

Т помоћне ћелије ступају у интеракцију са ћелијама које представљају антиген као што су дендритске ћелије, макрофаги и Б ћелије како би модулирали инфламаторни статус циљног ткива. Сазревање ових ћелија се дешава у тимусу и доводи до амплификације неколико различитих подкласа Т ћелија које се разликују по својим површинским маркерима и профилима цитокина као што је сумирано у наставку [76].

Тх1 ћелије се диференцирају путем про-инфламаторне ИЛ-12 и ИФН- сигнализације да би се ослободиле про-инфламаторне ИФН- и ТНФ-. Њихов биоенергетски профил зависи од гликолизе и глутаминолизе након активације.

Тх2 ћелије се диференцирају путем ИЛ-4 сигнализације да даље луче ИЛ-4 (критичан за преживљавање лимфоцита Б-типа), ИЛ-5, ИЛ-10 и ИЛ -13. Тх2 и већина Т помоћних ћелија описаних у наставку одржавају снабдевање енергијом путем гликолизе и делимичног очувања оксидативне фосфорилације.

Тх9 ћелије се диференцирају преко ИЛ-4 и ТГФ-сигнализације за ослобађање ИЛ-9.

Тх17 ћелије се диференцирају преко ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-23 и ТГФ-сигнализације за ослобађање ИЛ-17 у контроли патогених инфекција и аутоимуности, као и серија ИЛ-21/26 цитокина. Занимљиво је да високи нивои глукозе доводе до прекомерне диференцијације и стимулације Тх17 ћелија и изазивају упалу код домаћина [77].

Тх22 ћелије се диференцирају путем ИЛ-6 и ТНФ-сигнализације за ослобађање ИЛ-22.

Трег (ЦД3 плус ЦД4 плус ФОКСП3 плус) регулаторне ћелије се диференцирају преко ИЛ-2 и ТГФ- сигнализације да би се ослободиле ИЛ-10 и ТГФ-. Први одржава имуносупресивну функцију Трегс-а. Биоенергетски профил Т регс је сличан наивним Т ћелијама и првенствено је подржан оксидацијом масних киселина и оксидативном фосфорилацијом [76].

4. Утицај есенцијалних минерала на имунолошке исходе

Нутријенти имају своју улогу у урођеном имунитету и упали на две главне контролне тачке: (и) лимфоидно ткиво повезано са цревима у цревном тракту и (ии) преслушавање имуних ћелија и сигнализација у различитим ткивима домаћина. Неадекватан статус ухрањености узрокован неухрањеношћу, нездравом исхраном и поремећајима повезаним са губитком или немогућношћу есенцијалних хранљивих материја доводи до нутритивних недостатака који могу директно утицати на имунолошки и инфламаторни статус организма. Интеракције између хранљивих материја у храни и исхрани додају ниво сложености очекиваним имунолошким резултатима. Ово је посебно евидентно на нивоу макронутријената кроз постојање система апетита за протеине, угљене хидрате и масти који су специфични за нутријенте [78]. Код многих животиња, апетит даје приоритет протеинима за репродуктивни успех и угљеним хидратима за дуговечност [79], а укупан унос хране се повећава како концентрације хранљивих материја опадају у храни због компензационог храњења овим макронутријентима [80]. Као такав, укупни енергетски унос је највећи на дијетама са ниским садржајем протеина и/или угљених хидрата [81], а ова очигледна разлика може бити основа за многе метаболичке поремећаје у начину живота.

Иако слично понашање у потрази може постојати за најмање два макронутриента, натријум и калцијум, преостали микронутријенти се одржавају у здравим границама континуираним уносом из доступне разноврсне хране. Есенцијални минерали чине подгрупу ових микронутријената са великим импликацијама на здравље имунитета. То укључује главне — калцијум (Ца), фосфор (П), натријум (На), калијум (К), магнезијум (Мг), хлорид (Цл), сумпор (С) и минерале у траговима — гвожђе (Фе), цинк ( Зн), бакар (Цу), манган (Мн), селен (Се), јод (И), молибден (Мо) и могуће тровалентни хром (Цр) и флуор (Ф). Минерали играју виталну улогу у одржавању интегритета различитих физиолошких и метаболичких процеса који се одвијају у живим ткивима. Њихови регулаторни ефекти на имунолошку функцију су у одређеној мери дефинисани, а пријављено је да неадекватни нивои минерала мењају имунолошку способност код људи [82].

Уравнотежена и разноврсна исхрана обично може да подржи све есенцијалне минерале за тело [83], било да се заснива на природној или обогаћеној храни, али савремени начин живота, обрасци исхране и систем пољопривредне производње променили су ову равнотежу ка уобичајеним недостатцима неких минерала ( Табела 1). Амерички подаци засновани на националним истраживањима здравља и исхране (НХАНЕС) подржавају истакнуте неадекватности микронутријената у популацији САД, са посебним фокусом на калцијум, калијум, магнезијум и гвожђе [84,85]. У западним дијетама, озбиљни недостаци се јављају само када се минерали не уносе у довољним количинама или се не апсорбују из исхране због неприступачне хемијске формулације или поремећаја малабсорпције гастроинтестиналног тракта, посебно код пацијената на парентералној исхрани, старијих и деце са урођеним метаболичке грешке које захтевају веома специјализоване дијете. Ово је у супротности са многим земљама у развоју где је разноврсност избора хране ограничена, ризик од економски изазване потхрањености је висок, а веганска исхрана је распрострањенија [86]. Појединци који се придржавају вегетаријанске исхране могу захтевати до 50 процената више минерала у исхрани због конзумираних биљних фитата. Неадекватности су, међутим, прилично уобичајене широм света, а критични недостатак минерала са имунолошким ефектима је детаљније описан у наставку.

4.1. Калцијум

Калцијум је критично важан за здраве кости и зубе, контракцију и опуштање мишића, функционисање нерава, згрушавање крви, регулацију крвног притиска и здравље имуног система. Калцијум је строго регулисан и ретко варира од физиолошких нивоа од 8,8–10,4 мг/дЛ у серуму (4,7–5,2 мг/дЛ ако је јонизован) [87]. Калцијум се везује за жучне киселине и масне киселине да би формирао нерастворљиве комплексе који штите цревне ћелије и одржавају имунолошки интегритет црева, делом потискивањем пролиферације ћелија промовисањем диференцијације или апоптозе [88]. Калцијум не само да олакшава активацију Т-ћелија, већ и модулира карактеристичне метаболичке промене које настају у различитим подскуповима Т-ћелија и фазама развоја. Прилив калцијума је дефектан и ефлукс калцијума је повећан у Т ћелијама са недостатком аутофагије, што доводи до смањеног нивоа активације лимфоцита [89].

4.2. Калијум

Калијум је системски електролит који подржава пренос нерава, контракцију мишића, равнотежу воде и производњу енергије. Историјски гледано, калијум се користио за лечење симптома хроничног кашља као експекторанс слузи и очекује се да ће имати сличне ефекте на друге површине слузокоже, укључујући секрецију желуца и синтезу гастроинтестиналног ткива [90]. Нормалне вредности калијума у ​​серуму су у опсегу од 3,5-5 ммол/Л. Калијум уравнотежује ефекте натријума на урођени имуни систем делимично тако што инхибира НЛРЦ4 инфламазом [91]. У случајевима инсулинске резистенције, тело улази у катаболичко стање које потискује адаптивни имуни систем зависан од Т лимфоцита и покреће упалу у континуираном покушају да поправи оштећена ткива, док није у стању да заврши имунолошку секвенцу. Натријум/калијум пумпа је критична за јонски интегритет лимфоцита у условима инсулинске резистенције и истрошених залиха калијума, чиме се спречава да лимфоцит настави у свом циклусу [92].

4.3. Магнезијум

Магнезијум се налази у здравом коштаном ткиву, овај елемент такође подржава контракцију мишића, пренос нерава, здравље имуног система, као и производњу ћелијске енергије и синтезу протеина. Нормални нивои магнезијума у ​​серуму су између 1,8 и 2,2 мг/дЛ [93]. Магнезијум делује као кофактор за ензимску активацију у више биохемијских путева као што су гликолиза и Кребсов циклус. Он је кофактор за синтезу имуноглобулина, Ц 03 конвертазу, цитолизу зависну од антитела, адхеренцију имуних ћелија, везивање ИгМ лимфоцита, одговор макрофага на лимфокине и адхеренцију Т или Б ћелија [94].

4.4. Гвожђе

Гвожђе је критични део хемоглобина црвених крвних зрнаца који обезбеђује пренос кисеоника и доприноси енергетском метаболизму у свим ткивима као медијум за пренос електрона. Гвожђе је такође саставни део многих ензимских система који регулишу ћелијску регулацију/пролиферацију, синтезу ДНК и транспорт електрона у митохондријама. Гвожђе се разликује од других минерала у телу због одсуства било каквог физиолошког процеса излучивања. Опсег нормалних вредности је 60–170 µг/дЛ [95]. Гвожђе је донекле јединствено по томе што учествује у нутритивном имунитету, активном повлачењу гвожђа из циркулације као одговору на инфекцију [96].

Гвожђе је проинфламаторно и у макрофагима и у неутрофилима када је присутно у вишку и није правилно ускладиштено у феритину, чиме се јача елиминација патогена на рачун виших нивоа запаљења ткива [97]. Гвожђе такође селективно промовише диференцијацију и активност Тх2 преко Тх1 ћелија путем ИНФ-сигнализације, као и доприноси модулацији Трег услед неравнотеже на трансферинском рецептору ЦД71, протеину за унос гвожђа [98]. Супротан ефекат је примећен у Б ћелијама где гвожђе подстиче пролиферацију [99]. Међутим, низводно од сигнализације имуних ћелија, недостатак гвожђа је довео до смањења одговора антитела [100].

4.5. Остали главни минерали (фосфор, натријум, хлорид, сумпор)

Тренутно нема критичних недостатака у овој групи минерала све док се у циљној популацији одржава уравнотежена исхрана. Осим очигледног учешћа у ћелијској сигнализацији и енергетском метаболизму, интеракције између фосфора и имуног система су недоследне. Слично томе, иако натријум може појачати инфламаторне реакције макрофага и Т-ћелија, транслацијски докази о ефектима соли у исхрани на људски имунитет су оскудни [101]. Хлорид, најзаступљенији ањон код људи, активно се акумулира у интрацелуларном простору мијелоидних ћелија као што су неутрофили и макрофаги и реагује са водоник-пероксидом преко фаголизозома хипохлорне киселине да би произвео одбрамбену хипохлорну киселину [102].

Сумпор се добија исхраном углавном у облику сумпорних аминокиселина и доприноси регулацији имунолошког здравља путем метаболита као што су глутатион, хомоцистеин и таурин. Глутатион је главни облик складиштења сумпора у телу, пошто се ни цистеин ни метионин не складиште, а сваки вишак се лако оксидује у сулфат и излучује урином, често у облику метаболита фазе ИИ дијететских фармакофора [103]. Сумпор такође доприноси здрављу имунитета производњом водоник сулфида у ткиву и дебелом цреву (микробиота), који смањује озбиљност различитих имунолошки посредованих болести [104], али може бити штетан у патогенези заразних болести као што је туберкулоза [105].

4.6. Остали минерали у траговима (цинк, бакар, селен, манган)

Недостатак минерала у траговима се обично не види у развијеним регионима осим ако није повезан са старењем и хроничним поремећајима. Пацијенти са стеченим обликом недостатка обично нису у стању да ефикасно одрже унос, апсорпцију, метаболизам или излучивање минерала. Прецизна процена минералног статуса, међутим, представља изазов јер уобичајена мерења у клиници не одражавају директно минерални статус у циљним ткивима где минерали имају тенденцију да се акумулирају [106]. Иако здрава исхрана обично кошта више, постаје све очигледније да су многе нутритивне неадекватности вођене преференцијама потрошача према исхрани са ниским садржајем хранљивих материја и високом густином енергије по истој цени [107]. У комбинацији са драматичним смањењем потрошње органског меса које је историјски служило као добар извор минерала за популацију сваштоједа [108], још увек се може очекивати недостатак одабраних минерала у траговима. Нутритивни ризици за недостатке минерала у траговима укључују недостатак уноса меса, вишак фитата у исхрани (махунарке, семенке, цела зрна) или оксалате (кислица, спанаћ, бамија, ораси и чај). Оштећена гастроинтестинална апсорпција услед хроничних гастроинтестиналних и метаболичких болести обично се манифестује прерасподелом телесних минералних залиха даље од епитела у цревима и кожи, што омогућава повећање аутоимуних поремећаја повезаних са овим ткивима [109].

Међу минералима у траговима о којима се расправља, цинк се истиче по потреби за неколико класа каталитичких ензима као што су матрикс металопротеиназе, алкохол дехидрогеназа јетре, карбоанхидраза и транскрипциони протеини цинкових прстију. Цинк је критичан за репродуктивно здравље [110] и имуни систем, где има значајан утицај на нормално функционисање макрофага, неутрофила, природних ћелија убица и активност комплемента, али не може да се складишти у телу и мора се непрекидно обнављати. [109]. Неадекватност цинка је фактор ризика за интегритет епителне баријере, како у кожи, цревима (дијареја), тако иу плућима (вирусне инфекције). Имуни ефекти су делимично посредовани нетачном активацијом и сазревањем Т и Б ћелија, и неуравнотеженим односом искривљеним у правцу Тх1 и Тх17 проинфламаторних фенотипова [111]. Повећано регрутовање цинка у активиране имуне ћелије и даље од циркулације крви и епителног ткива може бити од суштинског значаја да би се обезбедила транскрипција и транслација протеина акутне фазе, али додатно исцрпљује доступне залихе [112].

Бакар је кофактор за цитокром ц оксидазу, терминални ензим у ланцу транспорта електрона који је критичан за оксидативну фосфорилацију. Ово одређује применљивост бакра на правилно функционисање органа и метаболичких процеса, стимулацију имуног система у борби против инфекција и поправку повређених ткива [113]. Његов значај за имуни систем је посредован метаболизмом гвожђа и протеина, пошто је церулоплазмин који садржи бакар важна антиоксидативна компонента фероксидазе, еритроцит супероксид дисмутазе и диамин оксидазе [114]. Недостаци бакра су повезани са поремећеном пролиферацијом Т лимфоцита, смањеном производњом ИЛ-2 и смањеном активношћу фагоцита, Б-лимфоцита и природних ћелија убица [115]. У присуству упале, концентрације бакра и церулоплазмина у плазми су повећане, што резултира повећаном заштитом од патогена и радикала кисеоника.

Однос између преосталих минерала у траговима и имунолошке функције је мање добро документован код људи. Селен је део ензимског система глутатион пероксидазе и јодотиронин дејодиназе, а нивои селена у плазми су у корелацији са бројем ЦД4 плус и диференцијацијом ЦД4 плус Т ћелија у Тх1 ћелије [116]. Манган је кофактор неколико протеина укључујући супероксид дисмутазу [117]. Јод (синтеза тироидних хормона), молибден (митохондријска биоенергетика), хром (метаболизам глукозе и липида) и флуор (здравље костију) могу имати ефекте на здравље имунитета, али они нису добро дефинисани. Од критичног значаја, и цинк и бакар су класични примери микронутријената који пролазе кроз просторно-временске промене у ткивима током почетка и разрешења инфламаторног процеса [118]. Повећано регрутовање цинка и бакра у имуне ћелије у време инфекције или имунолошке активације јача одбрану домаћина од патогена директном токсичношћу, као и индиректним повећањем формирања слободних радикала и активацијом централних ензима у ћелијском метаболизму [119]. Недавно нови докази сугеришу да други елементи у траговима као што су селен, манган или молибден могу учествовати у сличним процесима и изразити слична пролазна повећања активираних имуних ћелија [120].

5. Промене у садржају минерала у храни

Доместикација усева је резултирала значајним губицима у биодиверзитету (пакет усева), сложеним угљеним хидратима, микронутријентима и дијететским влакнима у савременој исхрани [20]. Ограничена способност апсорпције, складиштења и метаболизма ових хранљивих материја услед утицаја на животну средину или земљиште, социоекономских услова и здравственог статуса може даље довести до развоја вишеструке минералне неадекватности у осетљивој популацији [121]. Док стратегије обогаћивања хране сигурно помажу код најчешће идентификованих недостатака (гвожђе, цинк, јод), важне могућности за решавање вишеструке неухрањености минерала се пропуштају циљањем једне намирнице за појединачне хранљиве материје [21].

5.1. Пољопривредна производња хране

Нутритивне вредности биљне и животињске хране мењале су се током селективне припитомљавања и оплемењивања широм света. Енергетска густина свакодневних намирница у виду повећаног задржавања калорија драматично се повећала како у биљкама (акумулација угљених хидрата на рачун садржаја протеина и минерала [122]) и животиња (акумулација засићених масти и холестерола на рачун незасићених масти). и минерали [123]).

Технолошки напредак који омогућава производњу рафинисаних шећера и уља такође је повећао високу енергетску густину прерађене хране, али је допринео занемарљивим количинама микронутријената у исхрани људи. Ова транзиција је формирала савремену исхрану са високим садржајем енергије у којој се укупна енергија хране добија од 51,8 процената угљених хидрата, 32,8 процената масти и 15,4 процената протеина [124]. Коначно, нутритивно густо месо органа (изнутрице) као што су јетра, срце, бубрези, мозак, трипице, црева и слатки хлебови (тимус и панкреас) испали су из многих модерних исхрана [108]. Ова ткива обично садрже веће количине минерала него скелетни мишићи, као што је показано и за говедину [125] и јагњетину [126].

Доступне су ограничене информације за процену доприноса различитих група хране уносу минерала на популацијском нивоу. За неколико одабраних минерала као што су фосфор, калијум, магнезијум, цинк, бакар и манган, старији подаци британских домаћинстава сугеришу да укупна биљна храна и воће и поврће доприносе свакодневној исхрани 37 процената и 14 процената фосфора, 60 процената и 45 процената калијума, 65 процената и 28 процената магнезијума, 36 процената и 11 процената цинка, 61 проценат и 24 процената бакра и 93 процената и 27 процената мангана, респективно [127]. На ове бројке, међутим, значајно утиче систематски пад садржаја минерала у воћу и поврћу као што је приказано у Великој Британији (натријум, калцијум, магнезијум, бакар и гвожђе између 1940. и 2019.), САД (калцијум, фосфор, бакар и гвожђе између 1950–2009), Финска (калијум, манган, цинк и бакар између 1970–2000), Аустралија (гвожђе и цинк између 1980–2000) како је недавно сажето [21] (Табела 2).

5.2. Биорасположивост, ојачање и смернице за исхрану

Недавни значајан пораст алтернативне хране засноване на протеинима биљака и ћелијских култура је још једна непозната у минералном здравственом статусу популације која конзумира значајне количине ових производа јер већина минерала присутних у целој животињској и биљној храни постоји у биолошким комплексима који се састоје од коензима и активатори елемената у траговима.

Ово поставља додатна ограничења за апсорпцију, обогаћивање и директну суплементацију микронутријентима, посебно код новорођенчади и деце која се брзо развијају [121]. Из тих разлога се често врши обогаћивање намирница микронутријентима за јод, гвожђе, као и витамине А и Д и неколико витамина Б (тиамин Б1, рибофлавин Б2 и ниацин Б3). Штавише, повећан приступ хранљивој храни, укључујући производе обогаћене микронутријентима (посебно за гвожђе, калцијум, цинк и фолат), подржава адекватност исхране за већину појединаца у популацији у развоју [128]. Без обзира на то што је корисно, суплементација микронутријентима такође долази са повећаним здравственим ризиком или без додатних здравствених користи за одређене популације, као што је показано у клиничким окружењима за земље са високим ендемским оптерећењем заразних болести [129,130], или у неколико недавних мета-анализа спроведених у индустријализованим земље [131.132].

Минерали у матрицама за храну су даље везани за различита органска и неорганска једињења (мултиформи) која директно утичу на њихову растворљивост, апсорпцију и биорасположивост. Прерада хране може имати значајан утицај на биорасположивост минерала, како у правцу неповратног губитка или смањења, тако и ређе у правцу повећаног уноса [133]. Локализација и активност јонских канала, транспортних протеина и интегритета епитела у циљним областима гастроинтестиналног тракта такође могу значајно да модулишу унос минерала од стране домаћина. У случајевима када хелација минерала са фитатима, полифенолима, танином, лектинима, дијеталним влакнима и протеинима спречава њихову апсорпцију у горњем цреву и побољшава испоруку ових минерала у лумен дебелог црева, микробиом црева може да пружи додатне користи кроз стварање кратких -ланчане масне киселине, смањен пХ лумина (закисељавање) и повећана растворљивост минерала [134]. Њихова процена у људским ткивима осим биолошких течности је изазовна, пошто нивои минерала у серуму и урину не одражавају прецизно садржај микронутријената у ткиву [82] (Табела 3).

Добијање вишег нивоа минерала из разноврсне исхране са пуном храном за здраву особу без хроничних гастроинтестиналних поремећаја је прилично једноставно. Преферирани избори у исхрани се генерално преклапају са храном предложеном за спречавање и подстицање опоравка од депресивних поремећаја [135], укључујући шкољке (остриге, шкољке или дагње), месо органа (јетра, слезина, бубрези или срце) и лиснато поврће ( поточарка, спанаћ, сенф, репа или блитва). Као део обрасца здраве исхране, овај избор је добро усклађен са тренутним смерницама о коришћењу хране богате хранљивим материјама како би се задовољиле дневне потребе хранљивих материја без конзумирања прекомерних калорија [136].

6. Закључци

Не може се занемарити кључна функција минерала у примени на метаболичко и имунолошко здравље. Ово се посебно односи на хронична метаболичка и проинфламаторна стања којима је потребно време да се развију и реше. Недавни развоји у нашем разумевању апсорпције и биодоступности специфичних за сваки минерал, њиховог обиља у циркулацији и циљних ткива представљају низ великих напретка у откривању нутритивне основе уноса минерала и њихове примене на људско здравље. Међутим, наше разумевање метаболички рестриктивног окружења запаљеног ткива, критична зависност од аеробне гликолизе за снабдевање имуних ћелија енергијом за обављање имунолошких функција, и минералних токова у циљно ткиво и назад у циркулацију као подршка овим променама остају веома фрагментисани. .

Веза између пролазних и трајних стања инсулинске резистенције која је повезана са већином метаболичких и имунолошких поремећаја углавном није истражена, иако постоје сазнања о вези између дијабетеса типа И и ослабљеног имунолошког одговора [137]. Прерасподела метаболичких токова током продужене имунолошке активације са пирувата на лактат (ван ТЦА циклуса ка производњи и биосинтези НАДХ), глутамина на пируват (да би се компензовао први) и цитрата (за додатну синтезу масних киселина и липидних врста ) доводе до дисфункционалне регулације развојних метаболичких програма имуних ћелија. Будуће студије би могле открити да ова метаболичка стања дефинишу шири спектар ћелијских субпопулација, илустрованих екстремима М1 и М2 макрофага, а посредоване и инфламазомским (ИЛ-1) и неинфламазомским (ТНФ-) путевима, као и равнотежа између сигнализације проинфламаторног палмитата (Ц16:0) ​​и антиинфламаторног палмитолеата (Ц16:1н7) [138]. Интересантно је приметити да је инхибиција ензима АСТ аспартат-аминотрансферазе који шантира фрагментовани ТЦА циклус довољна да подстакне дисање митохондрија, инхибира производњу азотног оксида и ИЛ-6 и смањи поларизацију М1 макрофага [139].

Успешна исхрана метаболичких и имунолошких исхода са есенцијалним минералима је важан циљ, пошто је многе недостатке и неадекватности минерала тешко дијагностиковати и квантификовати. Недавне студије спроведене са неколико минерала у контексту инсулинске резистенције, системске упале и вакцинације истакле су потребу даљег истраживања ових интервенција у клиничким окружењима [140] и нагласиле употребу ефикаснијих мултиформи за побољшану испоруку минерала у циљна ткива [106]. ]. У будућности, прецизно циљање људског минералног статуса и његовог доприноса укупном здрављу са интервенцијама одабраним за жељене физиолошке исходе може се користити за персонализацију стратегија исхране које помажу у управљању хроничним здравственим поремећајима и промовишу оптимално здравље.

Доприноси аутора:

МА и СК су осмислили студију и одредили обим посла. МА и СК извршили су претрагу литературе и написали рукопис. ЈГ је истраживао и организовао табеларне и сликовне податке. Сви аутори су прочитали и сложили се са објављеном верзијом рукописа.

Финансирање:

Овај рад је делимично подржан од стране УСДА Националног института за храну и пољопривреду Хатцх пројеката #1023927 (СК). МА је делимично подржан од стране стипендије Краљевине Саудијске Арабије Културне мисије Краљевске амбасаде Саудијске Арабије (број гранта 21032019).

Изјава институционалног одбора за ревизију:

Није применљиво.

Изјава о информисаној сагласности:

Није применљиво.

Изјава о доступности података:

Није применљиво.

Сукоби интереса:

Аутори изјављују да нема сукоба интереса.

Референце

1. Вонг, МЦ; МцЦартхи, Ц.; Феарнбацх, Н.; Ианг, С.; Схепхерд, Ј.; Хеимсфиелд, СБ Појава епидемије гојазности: 6-Визуелизација деценије са хуманоидним аватарима. Сам. Ј. Цлин. Нутр. 2022, 115, 1189–1193. [ЦроссРеф] [ПубМед]

2. Цантлеи, Ј.; Асхцрофт, ФМ Питања и одговори: Секреција инсулина и дијабетес типа 2: Зашто -ћелије не успевају? БМЦ Биол. 2015, 13, 33. [ЦроссРеф]

3. О'Хеарн, М.; Лаурен, БН; Вонг, ЈБ; Ким, ДД; Мозаффариан, Д. Трендс анд Диспаритиес ин Цардиометаболиц Хеалтх Амонг УС Адултс, 1999–2018. Џем. Цолл. Цардиол. 2022, 80, 138–151. [ЦроссРеф]

4. МацКенна, Б.; Кеннеди, НА; Мехркар, А.; Рован, А.; Галловаи, Ј.; Маттхевман, Ј.; Мансфиелд, КЕ; Бецхман, К.; Иатес, М.; Бровн, Ј.; ет ал. Ризик од тешких исхода ЦОВИД{1}} повезаних са имунолошки посредованим инфламаторним болестима и терапијама које модификују имунитет: Кохортна студија широм земље на платформи ОпенСАФЕЛИ. Ланцет Рхеуматол. 2022, 4, е490–е506. [ЦроссРеф]

5. Бутари, Ц.; Мантзорос, ЦС Ажурирање за 2022. о епидемиологији гојазности и позиву на акцију: Како се чини да се њена двострука пандемија ЦОВИД-19 повлачи, пандемија гојазности и дисметаболизма наставља да бесни. Метаболисм 2022, 133, 155217. [ЦроссРеф]

6. Хабаб, РМ; Бхутта, ЗА Преваленција и друштвене детерминанте прекомерне тежине и гојазности код адолесцената у Саудијској Арабији: Систематски преглед. Цлин. Обес. 2020, 10, е12400. [ЦроссРеф]

7. Ох, ТЈ; Лее, Х.; Цхо, ИМ Источноазијске перспективе у метаболичкој и баријатријској хирургији. Ј. Диабетес Инвестиг. 2022, 13, 756–761. [ЦроссРеф]

8. Цалле, МЦ; Фернандез, МЛ Упала и дијабетес типа 2. Диабетес Метаб. 2012, 38, 183–191. [ЦроссРеф] [ПубМед]

9. Рани, В.; Дееп, Г.; Сингх, РК; Палле, К.; Иадав, УЦС Оксидативни стрес и метаболички поремећаји: патогенеза и терапијске стратегије. Лифе Сци. 2016, 148, 183–193. [ЦроссРеф] [ПубМед]

10. Ткаченко, О.; Полисцхук, И.; Горцхакова, Н.; Заицхенко, Х. Метаболиц Синдроме анд Липид Метаболисм Дисордерс: Молецулар анд Биоцхемицал Аспецтс. Ацта Фац. Мед. Наиссенсис 2020, 37, 5–22. [ЦроссРеф]

11. Андерсен, ЦЈ; Мурпхи, КЕ; Фернандез, МЛ Утицај гојазности и метаболичког синдрома на имунитет

12. Адв. Нутр. 2016, 7, 66–75. [ЦроссРеф] [ПубМед] 12. Гинхоук, Ф.; Гуиллиамс, М. Тиссуе-Ресидент Мацропхаге Онтогени анд Хомеостасис. Имунитет 2016, 44, 439–449. [ЦроссРеф] [ПубМед]

13. Медзхитов, Р. Порекло и физиолошке улоге инфламације. Природа 2008, 454, 428–435. [ЦроссРеф] [ПубМед]

14. Де Фано, М.; Бартолини, Д.; Тортоиоли, Ц.; Вермигли, Ц.; Малара, М.; Галли, Ф.; Мурдоло, Г. Пластичност масног ткива као одговор на патофизиолошке знакове: повезујућа веза између гојазности и повезаних коморбидитета. Инт. Ј. Мол. Сци. 2022, 23, 5511. [ЦроссРеф]

15. Фајгенбаум, ДЦ; јун, ЦХ Цитокине Сторм. Н. Енгл. Ј. Мед. 2020, 383, 2255–2273. [ЦроссРеф]

16. Ратхинасабапатхи, Т.; Сактхивел, ЛП; Комарнитски, С. Подршка респираторном здрављу на бази биљака током вирусних избијања. Ј. Агриц. Фоод Цхем. 2022, 70, 2064–2076. [ЦроссРеф]

17. Содерхолм, АТ; Педицорд, ВА Интестиналне епителне ћелије: на интерфејсу микробиоте и мукозног имунитета. Имунологија 2019, 158, 267–280. [ЦроссРеф]

18. Мариатхасан, С.; Веисс, ДС; Невтон, К.; МцБриде, Ј.; О'Роурке, К.; Роосе-Гирма, М.; Лее, ВП; Веинрауцх, И.; Монак, ДМ; Дикит, ВМ Криопирин активира инфламазом као одговор на токсине и АТП. Природа 2006, 440, 228–232. [ЦроссРеф]

19. Арпаиа, Н.; Цампбелл, Ц.; Фан, Кс.; Дикии, С.; ван дер Веекен, Ј.; деРоос, П.; Лиу, Х.; Цросс, ЈР; Пфеффер, К.; Цоффер, ПЈ; ет ал. Метаболити које производе Цомменсал Бацтериа подстичу стварање периферних регулаторних Т-ћелија. Природа 2013, 504, 451–455. [ЦроссРеф]

20. Комарнитски, С.; Ретцхин, С.; Вонг, ЦИ; Лила, МА Добици и губици производње пољопривредне хране: импликације за двадесет први век. Анну. Рев. Фоод Сци. Тецхнол. 2022, 13, 239–261. [ЦроссРеф]

21. Маиер, А.-МБ; Тренцхард, Л.; Раинс, Ф. Хисторицал Цхангес ин тхе Минерал Цонтент оф Фруит анд Вегетаблес ин тхе УК фром 1940 то 2019: А Цонцерн фор Хуман Нутритион анд Агрицултуре. Инт. Ј. Фоод Сци. Нутр. 2022, 73, 315–326. [ЦроссРеф] [ПубМед]

22. Р˝осзер, Т. Разумевање мистериозног М2 макрофага кроз активационе маркере и ефекторске механизме. Медиат. Инфламм. 2015, 2015, е816460. [ЦроссРеф] [ПубМед]

23. Мурраи, ПЈ; Аллен, ЈЕ; Бисвас, СК; Фисхер, ЕА; Гилрои, ДВ; Гоердт, С.; Гордон, С.; Хамилтон, ЈА; Ивашкив, ЛБ; Лавренце, Т.; ет ал. Активација и поларизација макрофага: номенклатура и експерименталне смернице. Имунитет 2014, 41, 14–20. [ЦроссРеф] [ПубМед]

24. Лавренце, Т.; Гилрои, ДВ Хронична инфламација: Неуспех у решавању? Инт. Ј. Екп. Патхол. 2007, 88, 85–94. [ЦроссРеф]

25. Нијхуис, Ј.; Ренсен, СС; Слаатс, И.; ван Дилен, ФМХ; Буурман, ВА; Греве, ЈВМ активација неутрофила у морбидној гојазности, хронична активација акутне инфламације. Обес. (Сребрно пролеће) 2009, 17, 2014–2018. [ЦроссРеф] [ПубМед]

26. Хотамислигил, ГС Инфламматион, анд Метаболиц Дисордерс. Натуре 2006, 444, 860–867. [ЦроссРеф]

For more information:1950477648nn@gamil.com