Dacă mă îmbolnăvesc: mâncați sau nu mâncați?

Dacă mă îmbolnăvesc: mâncați sau nu mâncați?

Natalia Reznik,
Candidatul științelor biologice
"Chimia și viața" №11, 2016

Pictura "Copilul bolnav" de Arturo Michileny (1886). Ce este atât de încântat de o femeie? Poate copilul bolnav nu mănâncă nimic?

Anorexia și glucoza

Sarcina pacientului este să vă înfrângeți boala. Dacă boala este infecțioasă, o povară mare se încadrează în sistemul imunitar. Celulele sale se împart și sintetizează activ proteinele, care necesită energie (pentru mai multe detalii vezi articolul "Cronicile hipertensiunii", "Chimia și viața", nr. 8, 2014). Deci, pacientul trebuie să mănânce. Cu toate acestea, lăsat la sine, el caută singurătate, doarme foarte mult și nu mănâncă aproape nimic, pentru că nu dorește. O lipsă totală de apetit cu o necesitate nutrițională obiectivă a corpului se numește anorexie, aceasta este o caracteristică foarte conservatoare a tuturor animalelor bolnave, de la o muște la o persoană. Dacă este așa, anorexia trebuie să aibă în mod evident un sens biologic, dar care dintre ele? Experții susțin acest lucru de zeci de ani. Poate că reticența de a mânca este un mecanism de apărare vechi, datorită căruia animalul bolnav se află liniștit și nu se rătăcește în căutare de hrană, punându-se în pericol și pe celălalt prin vedere – cu riscul de a deveni infectat.Dar nu putem exclude că anorexia contribuie la o recuperare rapidă. Nu e de mirare că mulți medici recomandă o dietă sau foame pentru a lupta împotriva infecțiilor.

Recent, problema anorexiei în bolile infecțioase a devenit deosebit de relevantă, deoarece medicamentele antiinflamatoare nesteroidiene sunt utilizate pe scară largă pentru a le trata. În fiecare an acestea sunt luate de mai mult de 30 de milioane de oameni din întreaga lume, inclusiv 20% din pacienți. Aceste remedii sunt populare deoarece au efecte antiinflamatorii, analgezice și antipiretice și atenuează starea pacienților cu inflamație, durere și febră și astfel de simptome sunt caracteristice multor afecțiuni. Cu toate acestea, medicamentele antiinflamatoare nesteroidiene suprimă simptomele caracteristice ale comportamentului pacientului: letargie, somnolență și lipsa apetitului. Este bine?

Al doilea motiv pentru care anorexia a atras atenția medicilor este septicemia, un răspuns sistemic inflamator ca răspuns la o infecție locală. Se dezvoltă atunci când agentul patogen sau toxinele acestuia ajung de la sursa de infectare în sânge. Sepsisul conduce la o rată ridicată a mortalității chiar și în instituțiile medicale moderne.Pacienții mor din șocul hemodinamic (o reducere semnificativă a alimentării cu sânge a țesuturilor organismului), leziuni multiple la organe și imunosupresie prelungită. Sepsisul poate fi cauzat de bacterii, ciuperci și viruși – nu este întotdeauna posibilă identificarea rapidă a agentului patogen, iar medicii speră că anorexia ar putea deveni un medicament universal sau cel puțin va ajuta corpul să facă față acestei boli.

În 1979, specialiștii de la Universitatea din Minnesota infectau soareci cu bacterii intracelulare Listeria monocytogenes, unele dintre animale au fost acordate soarta lor, în timp ce altele au fost hrănite forțat. Șoarecii cărora le-a fost administrat hrănire au murit mai des de sepsis decât de cei înfometați. Cercetătorii au numit articolul lor "Anorexia în infecție ca mecanism de protecție a gazdei".

Aceste rezultate au fost luate ca bază de către imunologi de la Universitatea Yale sub conducerea lui Ruslan Medzhitov (a studiat la Tașkent și Moscova, mai târziu sa mutat în SUA, pentru mai multe detalii vezi articolul "Secrete noi ale imunității vechi", "Chimia și viața" nr. 11, 2011). Oamenii de știință au investigat efectul anorexiei asupra șoarecilor infectați cu listeria sau a virusului gripal A / WSN / 33 – agenții infecțioși obișnuiți (celulă, 2016, 166, 1512-1525, doi: 10.1016 / j.celul.2016.07.026). Animalele bolnave, după cum era de așteptat, și-au pierdut treptat apetitul. Șoarecii infectați cu Listeria au încetat complet să mănânce în a treia zi, în a cincea zi, apetitul sa întors la cei care au supraviețuit. La șoarecii de gripă, anorexia nu este la fel de pronunțată ca și în cazul unei infecții bacteriene, nu-și pierde complet apetitul. Și ce se va întâmpla dacă forțează hrana? Și animalele bolnave au fost injectate forțat cu furaje în stomac, aproximativ o cincime din norma zilnică a unui șoarece sănătos. Sa dovedit că soarecii cu o infecție bacteriană s-au înrăutățit mult din a mânca că toți au murit. Și cu o infecție virală, hrănirea, dimpotrivă, a fost benefică (Figura 1).

Fig. 1. Postul și hrănirea au efecte diferite asupra rezultatului bolii la șoareci. Cu o infecție bacteriană, postul este bun, în timp ce cu o infecție virală este mai bine să mănânci2DG – 2-deoxi-D-glucoză)

Apoi, cercetătorii au verificat modul în care diferitele componente ale dietei acționează asupra șoarecilor. Sa dovedit că nici proteinele, nici grăsimile (uleiul de măsline și cazeina) nu afectează supraviețuirea lor. În cazul infecțiilor bacteriene și virale, glucoza este responsabilă de efectul de hrănire.Acest fapt a fost confirmat de oamenii de știință, dând animalelor 2-deoxi-D-glucoză (2DG), care împiedică utilizarea glucozei (Figura 2). În cazul infecției virale 2DH, efectul de hrănire a fost negat, în cazul tratamentului bacterian, șoarecii au fost mai buni decât cei pe bază de repaus alimentar (fig.1)

Fig. 2. 2-deoxi-D-glucoza nu este expusă la glicoliză și nu permite glucoza

Astfel, o persoană care nu mănâncă nimic în timpul unei boli, bea doar ceai cu miere sau gem, nu poate pretinde că este vindecat de foame pentru că absoarbe glucoza.

Glucoză și toleranță

Când un agent patogen penetrează corpul, sistemul imunitar se grăbește să-și apere. Sarcina sa este de a distruge agenții infecțioși, succesul acestei activități determină rezistența (rezistența) la boală. Activitatea sistemului imunitar este însoțită de numeroase efecte secundare, incluzând reacții inflamatorii, formarea de specii reactive de oxigen (ROS), modificări ale căilor metabolice, stres celular. Aceste reacții dăunează celulelor. Abilitatea organismului de a se adapta schimbărilor stresante, de a proteja celulele și țesuturile împotriva daunelor și de a restabili efectele acestora se numește toleranță.Atât rezistența cât și toleranța sunt vitale pentru protejarea organismului împotriva infecțiilor. Eșecul în oricare dintre sistemele defensive poate fi fatal. Sepsisul, o inflamație extrem de puternică, este rezultatul unei eșecuri a sistemului de toleranță.

Anorexia afectează toleranța. Cercetatorii au descoperit acest lucru prin analiza modul in care numarul de agenti infectiosi, concentratia de interferoni, interleukins, si unele alte citokine in plasma de sange se schimba sub influenta de foame sau glucoza. Interacțiunea dintre glucoza și sistemul de toleranță poate fi verificată dacă șoarecii nu sunt introduși de agenții patogeni, ci de componentele lor care provoacă reacții inflamatorii. Acestea sunt lipopolizaharide bacteriene (LPS) sau un analog sintetic al poli (I: C) ARN viral dublu catenar – poliizinic: acid policicidic. (În virusul gripal, genomul ARN.) LPS și poli (I: C) au cauzat sepsis sever la șoareci și animalele au răspuns la foame, glucoză sau 2DH în același mod ca și șoarecii infectați cu bacterii sau viruși.

Deci, glucoza (cu o infecție virală) sau foamea (cu o infecție bacteriană) protejează țesuturile de deteriorarea cauzată de inflamație.Ce fel de material și ce daune? Sa dovedit că în ambele cazuri, moartea șoarecilor este însoțită de disfuncția neuronilor. Infecția cu Listeria și intoxicația cu LPS provoacă convulsii severe, asemănătoare cu epilepsia. Unele medicamente antiepileptice pot salva animalele bolnave. Moartea din cauza gripei este adesea asociată cu pneumonia. Ar putea fi de așteptat ca 2DH, care ucide soareci cu inflamație virală, să înrăutățească starea plămânilor, dar acest lucru nu sa întâmplat. Dar la șoareci, temperatura corporală, rata respiratorie și frecvența cardiacă au crescut. Aceasta indică o încălcare a sistemului de control autonom. In plus, cercetatorii au descoperit ca consumul de glucoza in neuroni la soareci bolnavi: in inflamatia bacteriana in hipotalamus, in celulele virale in creierul din spate.

Anorexia și infecția bacteriană

Inflamația bacteriană este însoțită de formarea explozivă a ROS, care afectează neuronii, provocând disfuncția și apoptoza. În felii de creier, se poate observa că mulți neuroni ai creierului mouse-ului s-au întunecat și s-au încrețit. Glucoza contribuie la formarea ROS. În acest caz, foamea poate ajuta, deoarece lipsa de glucoză duce celulele la o cale alternativă de energie: oxidarea cetonelor și acizilor grași liberi.Un astfel de metabolism inhibă formarea ROS și ajută neuronii să supraviețuiască unei situații stresante (Figura 3).

Fig. 3. Rolul glucozelor și al postului în diferite tipuri de inflamații

Am spus deja că inflamația provocată de LPS provoacă convulsii la șoareci asemănătoare unei convulsii epileptice. Se știe că cetonele facilitează starea pacienților cu epilepsie, iar ketogeneza deranjată face ca animalele să fie în special sensibile la infecții bacteriene. În experimentele lui Ruslan Medzhitov și colegilor săi, dieta ketogenică a mărit toleranța șoarecilor la acțiunea LPS. Glucoza blochează calea ketogenică, iar 2DH blochează acțiunea glucozei. La șoarecii tratați cu 2 DH, numărul de neuroni afectați este semnificativ mai mic. Astfel, anorexia ca element al comportamentului animalelor bolnave este necesară pentru menținerea toleranței la stresul oxidativ în inflamația bacteriană. Mai mult, cercetatorii au descoperit ca pentru a salva soarecii infectati, timpul de foame trebuie ales corect. Dacă nu este coordonată cu inflamația bacteriană și apare înainte de infectare, șoarecii de la infecție vor muri.

Anorexie și infecții virale

Cu boli virale, totul este diferit. Penetrarea virusului stimulează sinteza interferonilor, care interacționează cu receptorii celulelor care nu sunt încă infectate, asigurându-le rezistența. Calea de semnalizare a interferonului afectează activitatea multor gene, ceea ce conduce la diferite modificări ale celulei, în special, determină stresul reticulului endoplasmatic (ER-stress). Se dezvoltă atunci când, din anumite motive, proteinele sintetizate într-o celulă nu se adaugă la structura tridimensională corectă. Celula răspunde stresului prin schimbarea activității genelor care reglează, inclusiv inflamația, metabolismul și apoptoza (vezi articolul "Celastrol – speranța de a pierde în greutate", "Chimia și viața", nr. 7, 2015). Neuronii care suferă de stresul ER ar putea muri, prin urmare, este necesar să le protejăm. Aceasta se poate face prin glucoza, care amelioreaza efectele stresului ER si protejeaza celulele de apoptoza (Figura 3). În consecință, 2DG, care interferează cu asimilarea glucozei, va lăsa celulele fără apărare și distruge. Oamenii de stiinta au stabilit chiar o gena care este responsabila pentru apoptoza cauzata de stresul ER, acesta fiind un factor de transcriptie. CHOP. Atunci cand inflamatia virala sau introducerea 2DH, expresia acestei gene in celulele din spatele creierului este imbunatatita, iar soarecii lipsesc CHOPprotejat de efectele letale ale ambilor agenți. Interferonul crește absorbția glucozei în neuroni, mecanismul exact al acțiunii sale este încă necunoscut, dar această schimbare este importantă pentru răspunsul antiviral.

Astfel, în timpul infecției virale, anorexia nu poate fi considerată un comportament adaptiv: sporește sensibilitatea țesuturilor la dezvoltarea inflamației și absorbția glucozei le protejează.

Alimentează frig, febră, înfometă

Acest proverb este amintit atât de autorii lucrării, cât și de numeroși comentatori. Dar cercetătorii înșiși au chemat să nu o înțeleagă literalmente. Da, anorexia are un efect diferit asupra toleranței țesuturilor la diferite tipuri de infecții. Această diferență poate fi explicată prin diferențe în răspunsul imun. Bacteriile și virușii determină diferite tipuri de inflamații, astfel încât postul ajută organismul sau îl distruge.

Cu toate acestea, nu poate fi exclus faptul că efectul studiului depinde de agentul patogen specific, iar grupul lui Ruslan Medzhitov a folosit doar un singur tip de bacterii și o varietate de virusuri. Da, iar animalul de laborator a fost unul și singurul: mouse-ul și din nou singura linie. Deci, efectul genotipului și al mediului asupra efectului anorexiei rămâne neclar.În plus, datele au fost obținute în condiții nenaturale pentru animale și este posibil ca în natură totul să fi fost diferit. Mai sunt multe de învățat. Este interesant, de exemplu, ce proprietăți ale neuronilor le fac susceptibile de a se deteriora, în funcție de inflamație și disponibilitatea surselor de energie. Pe parcursul lungilor ani de evoluție comună, microbii au dezvoltat, fără îndoială, niște mecanisme de combatere a anorexiei și a altor condiții dureroase. Aș vrea să știu ce.

Cu toate acestea, oamenii de știință observă că rezultatele obținute de ele pot fi deja utile medicilor, deoarece programele de adaptare celulară la șoareci și la oameni sunt conservatoare. Datele sunt utile pentru crearea suplimentelor nutritive care au un efect clinic și când se aleg o dietă pentru pacienții din unitățile de terapie intensivă, inclusiv pacienții cu sepsis.

Milioane de ani de evoluție au continuat să dezvolte comportamentul adaptiv al animalelor pentru toate ocaziile. Preferințele nutriționale sunt modul în care organismul își comunică nevoile și modul cel mai bun de a-l susține într-o boală. Și dacă da, de ce este anorexia – răspunsul general conservator al tuturor animalelor la orice tip de inflamație – fatal într-o infecție virală? De ce animalele infectate cu virusul nu vor sa manance? Probabil asta estecea mai intrigantă întrebare.


Like this post? Please share to your friends:
Lasă un răspuns

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: