GoodFood – Употребление в пищу исключительно насыщенных жиров может перепрограммировать иммунную систему, делая ее более способной бороться с инфекцией, но более восприимчивой к системным воспалительным заболеваниям, включая сепсис. Таковы результаты исследования ученых Портлендского государственного университета.
Руководила исследованием доцент кафедры биологии ПГУ Брук Нейпир.
Кето диета — популярная диета с высоким содержанием жиров, используемая для похудения или для контроля эпилептических припадков. Это исследование показывает, что, когда мышей кормили кето диетой с высоким содержанием насыщенных жиров, это могло значительно влиять на их иммунную систему.
Предыдущее исследование Нейпира и его коллег показало, что мыши, которые были на западной диете с высоким содержанием жира и сахара, были более восприимчивы к сепсису и имели более высокий уровень смертности, чем сородичи, которых кормили стандартной едой. В текущем исследовании исследователи обнаружили аналогичный эффект у мышей, которые были на кето диете с высоким содержанием жиров, предполагая, что диетические жиры могут играть определенную роль в развитии сепсиса.
Исследователи сосредоточились на одном конкретном жире, обнаруженном в крови мышей, которые были на кето диете — пальмитиновой кислоте, которая обычно содержится в животных жирах и молочных продуктах. Примечательно, что мыши, которых кормили обычной пищей, и которым вводили пальмитиновую кислоту, также становились более восприимчивыми к сепсису.
«Именно воздействие этого насыщенного жира сделало их более восприимчивыми к смертности от сепсиса. Идея о том, что в вашем рационе может быть определенный жир, который может привести к такому серьезному исходу заболевания, в некотором роде невероятна», - говорит Нейпир.
Затем Нейпир и ее команда исследовали, как именно высокие уровни пальмитиновой кислоты могут вызвать сепсис. Первая подсказка появилась, когда они заметили, что мыши, которые были на западной диете, мыши, которые были на кето диете, и мыши, получавшие пальмитиновую кислоту, имели высокий уровень воспалительных цитокинов — иммунологических гормонов, которые могут вызывать лихорадку и системное воспаление во время сепсиса.
Присутствие воспалительных цитокинов наводило на мысль, что пальмитиновая кислота может влиять на иммунную систему, вызывая воспаление, но Нейпир вскоре обнаружила, что история была более сложной и более интересной, чем эта.
Палка о двух концах
Иммунная система млекопитающих состоит из двух основных компонентов: более примитивной, недолговечной врожденной иммунной системы и более долговечной адаптивной иммунной системы.
Когда вы заболеваете или получаете вакцину, ваша адаптивная иммунная система вырабатывает антитела, подготавливая ваше тело к борьбе с будущей инфекцией. Это форма биологической памяти, которая может длиться месяцы, годы или даже всю жизнь.
Биологи недавно узнали, что врожденная иммунная система также может сохранять память, несмотря на то, что ее клетки остаются в крови всего от недели до месяца. Память врожденной иммунной системы возникает в результате изменения стволовых клеток в костном мозге, которые создают будущие врожденные иммунные клетки, реакция, называемая тренированным иммунитетом.
В этом исследовании Нейпир и ее коллеги узнали, что пальмитиновая кислота может вызвать тренированный иммунитет. Жир действует как «короткий импульс воспаления», который изменяет функцию стволовых клеток в костном мозге мыши, чтобы в будущем они производили больше воспалительных врожденных иммунных клеток. Это означает, что когда врожденная иммунная система позже сталкивается со вторым раздражителем воспаления, она реагирует гораздо сильнее. Иногда, как в случае сепсиса, эта реакция слишком сильна.
«Наша модель — это первый случай, когда показано, что диетический компонент может обеспечить этот первый импульс воспаления. Жир перепрограммирует свои стволовые клетки на выработку большего количества воспалительных врожденных иммунных клеток, и эти врожденные иммунные клетки — когда их помещают в эту модель заболевания сепсисом - вырабатывают больше цитокинов, повышают температуру и повышают смертность», - говорит Нейпир.
Но это еще не вся история, потому что воспаление не всегда плохо.
«Если у вас просто инфекция, чем больше воспаления, тем лучше, потому что вы можете быстрее избавиться от инфекции», - говорит Нейпир.
Исследователи обнаружили, что это имело место у мышей, получавших пальмитиновую кислоту. Они лучше боролись с дрожжевой инфекцией Candida, чем другие мыши.
«Это палка о двух концах: если вы подвергаетесь воздействию большого количества жиров, а затем подвергаетесь заболеванию, при котором большее воспаление усугубляет болезнь, то это плохо. Но если вы находитесь в ситуации, когда вы едите с высоким содержанием жира, а затем получаете инфекцию, и большее воспаление помогает вам быстрее избавиться от инфекции, это хорошо», - говорит Нейпир.
Не все жиры созданы равными
Нейпир и его коллеги также обнаружили, что другой тип жира может быть способен противодействовать вредному воздействию пальмитиновой кислоты. Олеиновая кислота, полиненасыщенный жир, содержащийся во многих растительных маслах, включая оливковое масло, может блокировать синтез керамида, жирного вещества, которое может инициировать реакцию клеток на стресс и может играть роль в гипервоспалительной реакции, вызывающей сепсис.
Когда исследователи кормили мышей кето диетой в течение двух недель, но также давали им олеиновую кислоту в течение последних трех дней, они больше не проявляли повышенной восприимчивости к сепсису.
«Это было абсолютно шокирующе», - говорит Нейпир.
Хотя необходимы дополнительные исследования, чтобы понять, как результаты этого исследования могут распространяться на людей, эти результаты могут свидетельствовать о том, что типы жиров, которые ест человек, могут влиять на функционирование его иммунной системы и восприимчивость к болезням.
«Если вы придерживаетесь кето диеты, в которой много молочных продуктов и красного мяса, вы получите очень высокий уровень пальмитиновой кислоты. Не противодействуя этому с помощью полиненасыщенных жиров из чего-то вроде оливкового масла, казалось бы очень разумным, что вы могли бы сделать себя более восприимчивыми к сепсису», - говорит Нейпир, отмечая, что это исследование ни в коем случае не является красной меткой против кето диеты. «Точно так же, если вы едите много пальмитиновой кислоты, вы также можете помочь себе избавиться от инфекции во время глобальной пандемии», - добавила она.
Эти результаты также могут иметь отношение к больницам. Например, они могут привести к изменениям в рационе питания людей, которых кормят через питательные трубки, или подсказать, как лучше всего вводить лекарства, растворимые в жирных кислотах. Медицинские работники могут однажды увеличить или уменьшить соотношение олеиновой и пальмитиновой кислот для пациента в зависимости от его конкретного риска инфекции или сепсиса.
Ученые также изучают влияние пальмитиновой кислоты на грудное молоко.
«Сейчас мы пытаемся понять, влияет ли уровень жира, который ест мать, на врожденный иммунный ответ ребенка, отлученного от груди, потому что очевидно, что подобная реакция на жир должна быть эволюционно консервативной. Наша гипотеза заключается в том, что пальмитиновая кислота, содержащаяся в грудном молоке, защищает новорожденных от инфекции во время отлучения от груди», - говорит она.
Пальмитиновая кислота входит в состав глицеридов большинства животных жиров и растительных масел (например, пальмовое масло содержит 39—47%, коровье — 25%, соевое — 6,5%, свиное сало — 30%), а также в состав некоторых восков, например в спермацете кашалота 90% цетилового эфира, а в пчелином воске 30% миристилового эфира пальмитиновой кислоты. В животных организмах пальмитиновая кислота — конечный продукт синтеза жирных кислот из ацетил-КоА.
