Пищевые волокна защищают от вирусных инфекций

Клетчатка укрепляет иммунитет и обеспечивает защиту от гриппа

Диета с высоким содержанием клетчатки может защитить от гриппа и простуды, повышая количество белых кровяных клеток

Как известно, диета с высоким содержанием клетчатки снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний и диабета. Теперь исследователи из Монашского университета (Monash University)  в Австралии выяснили, что продукты с высоким содержанием клетчатки (пищевых волокон) усиливают противовирусный иммунный ответ.

Специалисты знали: клетчатка полезна для людей с воспалительными заболеваниями легких, такими как астма или аллергия. Однако ученые боялись, что она может подавлять другие иммунные ответы.

Как проводилось исследование

Исследователи провели эксперименты с мышами. Оказалось, потребление большого количества клетчатки (пищевых волокон) защищало грызунов от гриппа. Исследование показало: клетчатка уменьшала отечность в легких. Также она обеспечивала мышам защиту от гриппа, активируя лейкоциты (белые кровяные клетки), которые повышают противовирусный иммунитет мышей. По словам ученых, типичная Западная диета может ослаблять способность организма противостоять инфекциям, так как она включает жирные и сладкие продукты, содержащие мало клетчатки.

Подробнее об исследовании:

Пищевые волокна защищают от гриппа путем формирования белков Ly6C, охраняющих моноцитарное кроветворение, а также за счет повышения клеточного метаболизма CD8+ T-клеток

Прим. ред: Ly6 относится к семейству белков, содержащихся в лейкоцитах. Они были обнаружены в 1970-х годах и используются в качестве поверхностных маркеров для идентификации лейкоцитов. Ly6C - комплекс лимфоцитарного антигена 6, локус C. Ly6C - моноцит/макрофаг и эндотелиальный дифференцировочный антиген клетки, отрегулированный интерфероном гамма, может  играть роль в развитии и созревании лимфоцитов. Он выражен на клетках костного мозга, моноцитах/макрофагах, нейтрофилах, эндотелиальных клетках и Т-клеточных подмножествах.

Прим. ред: Cd8+ Т клетки (известные как цитотоксические Т-клетки) - это клетки иммунной системы, которые способствуют в организме адаптивному иммунному ответу.

Клетчатка защищает от хронических воспалительных заболеваний, гася иммунные реакции за счет короткоцепочечных жирных кислот (SCFAs - short-chain fatty acids), которые образуются в кишечнике в процессе микробной ферментации пищевых волокон. В новом исследовании ученые рассмотрели влияние пищевых волокон на вирусную инфекцию, где противовоспалительные свойства SCFAs в принципе могут препятствовать защитному иммунитету. Вместо этого специалисты обнаружили, что ферментируемая пищевая клетчатка повышает выживаемость инфицированных гриппом мышей благодаря двум взаимодополняющим механизмам.

Рис.1. Выживаемость (р = 0,0101) и клиническая оценка мышей, получавших контрольную диету или высоковолокнистую (High-fiber) диету в ходе высокодозной инфекции. AU, произвольные единицы

У мышей, получавших питание с высоким содержанием пищевых волокон, наблюдался измененный гематопоэз костного мозга, характеризующийся усиленной генерацией Ly6c-патрулирующих моноцитов, что привело к увеличению числа альтернативно активированных макрофагов с ограниченной способностью производить хемокин CXCL1 в дыхательных путях.

Прим. ред.: Гематопоэз - это процес генерации зрелых клеток крови;

Прим. ред.: Хемокины – семейство небольших цитокинов, секретируемых клетками позвоночных (Цитокины – небольшие пептидные информационные молекулы). Основная функция хемокинов состоит в контроле клеточной миграции. Клетки, мигрирующие под влиянием хемокинов, следуют градиенту концентрации сигнала по направлению к его источнику.

Рис.2. Гематоксилин и эозин (H&E)-окрашенные ткани легких мышей на контроле или высоковолокнистой (High-fiber) диете на 7-й день после высокодозной инфекции. Шкала, 100 мкм.

Прим. ред.: Окраска гематоксилином и эозином — один из самых распространённых методов окраски в гистологии. Окраска включает использование основного красителя гематоксилина, окрашивающего базофильные клеточные структуры ярко-синим цветом, и спиртового кислого красителя эозина Y, окрашивающего эозинофильные структуры клетки красно-розовым цветом. Базофильные структуры, как правило, это те, которые содержат нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК): клеточное ядро, рибосомы и РНК-богатые участки цитоплазмы. Эозинофильные структуры содержат внутри- и внеклеточные белки.

Притупленная продукция хемокина CXCL1 уменьшила поступление нейтрофилов в дыхательные пути, таким образом ограничивая иммунопатологию ткани во время инфекции. В параллели, диетпитание, увеличивающее SCFAs, форсировало эффекторные функции CD8+ T-клеток за счет повышения клеточного метаболизма.

Прим. ред.: Эффекторные функции. Часто взаимодействие антител с антигеном остается безрезультатным, пока они не осуществят свои вторичные, "эффекторные" функции. Кроме специфического связывания антигена антитела выполняют еще связывание с клеточной мембраной и активацию комплемента - группы особых сывороточных белков, принимающих участие в воспалительных реакциях.

Следовательно, пищевые ферментируемые волокна и SCFAs устанавливают иммунное равновесие, балансируя врожденный и адаптивный иммунитет, чтобы способствовать разрешению инфекции гриппа, предотвращая иммунную ассоциированную патологию.

Таким образом, данные проведенного исследования показывают, что пищевые волокна и SCFAs могут защитить от тяжелой инфекции гриппа, уменьшая повреждение тканей и повышая адаптивный противовирусный иммунитет. Короткоцепочечные жирные кислоты в основном были связаны с иммунорегуляцией и профилактикой повышенного воспаления (Масловский и соавт., 2009, Trompette и соавт., 2014); однако в новой работе подчеркивается двойная роль SCFAs. Путем понижения чрезмерных реакций врожденного иммунитета, повышения тканезащитных механизмов и стимулирования специфической приспособительной невосприимчивости, диетическое волокно и SCFAs могут создать иммунный баланс, который, в конечном счете, защищает против заболевания.

Источник: Исследование было опубликовано в журнале Immunity.

К разделу: Короткоцепочечные жирные кислоты