Иммунный гомеостаз: новая роль микро- и макроэлементов, здоровой микробиоты

Иммунный гомеостаз: новая роль микро- и макроэлементов, здоровой микробиоты

Автор: Булгакова Светлана Викторовна, Романчук Наталья Петровна

Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki

Рубрика: Медицинские науки

Статья в выпуске: 10 т.6, 2020 года.

Бесплатный доступ

Наличие инновационных технологий, таких как секвенирование следующего поколения и коррелированные инструменты биоинформатики, позволяют глубже исследовать перекрестные нейросетевые взаимосвязи между микробиотой и иммунными реакциями человека. Иммунный гомеостаз - это баланс между иммунологической толерантностью и воспалительными иммунными реакциями - является ключевой особенностью в исходе здоровья или болезни. Здоровая микробиота - это качественное и количественное соотношение разнообразных микробов отдельных органов и систем, поддерживающее биохимическое, метаболическое и иммунное равновесие макроорганизма, необходимое для сохранения здоровья человека. В исследованиях П. И. Романчук установлено, что микробиота представляет собой ключевой элемент, потенциально способный влиять на функции антигена вызывать защитный иммунный ответ и на способность иммунной системы адекватно реагировать на антигенную стимуляцию (эффективность вакцины), действуя в качестве иммунологического модулятора, а также природного адъюванта вакцины. Механизмы, лежащие в основе перекрестных помех между микробиотой кишечника и иммунной системой, играют решающее значение, особенно в раннем возрасте (ранняя микробиота кишечника формирует иммунологические функции). Новые взаимодействия, наряду с другими генетическими и экологическими факторами, приводят к определенному составу и богатству микробиоты, которые могут разнообразить индивидуальный ответ на прививки. Вариации в микробных сообществах могут объяснить географическую эффективность вакцинации. Современные технологии количественного измерения специфических и функциональных характеристик микробиоты желудочно-кишечного тракта, наряду с фундаментальными и новыми концепциями в области иммунологии, выявили многочисленные пути, по которым взаимодействие хозяина и микробиоты протекает благоприятно, нейтрально или неблагоприятно. Микробиота кишечника оказывает сильное влияние на форму и качество иммунной системы, соответственно, иммунная система определяет состав и локализацию микробиоты. Таким образом, здоровая микробиота непосредственно модулирует кишечный и системный иммунный гомеостаз. Новая управляемая здоровая биомикробиота и персонализированное функциональное и сбалансированное питание «мозга и микробиоты» - это долговременная медицинская программа пациента, которая позволяет комбинированному применению питательной эпигенетики и фармэпигенетики, а главное - повышению защитных механизмов иммунитета.

Еще

Диета, иммунный гомеостаз, иммуномодуляция, здоровая микробиота, межиндивидуальные и внутрииндивидуальные факторы, микро- и макроэлементы, образ жизни, функциональное питание

Короткий адрес: https://sciup.org/14117625

IDR: 14117625   |   DOI: 10.33619/2414-2948/59/22

Список литературы Иммунный гомеостаз: новая роль микро- и макроэлементов, здоровой микробиоты

  • Романчук П. И. Здоровая микробиота и натуральное функциональное питание: гуморальный и клеточный иммунитет // Бюллетень науки и практики. 2020. Т. 6. №9. С. 127-166. DOI: 10.33619/2414-2948/58/14
  • Романчук П. И., Волобуев А. Н. Современные инструменты и методики эпигенетической защиты здорового старения и долголетия Homo sapiens // Бюллетень науки и практики. 2020. Т. 6. №1. С. 43-70. DOI: 10.33619/2414-2948/50/06
  • Романчук П. И. Возраст и микробиота: эпигенетическая и диетическая защита, эндотелиальная и сосудистая реабилитация, новая управляемая здоровая биомикробиота // Бюллетень науки и практики. 2020. Т. 6. №2. С. 67-110. DOI: 10.33619/2414-2948/51/07
  • Волобуев А. Н., Романчук П. И. Генетика и эпигенетика сна и сновидений // Бюллетень науки и практики. 2020. Т. 6. №7. С. 176-217. DOI: 10.33619/2414-2948/56/21
  • Пятин В. Ф., Романчук Н. П., Булгакова С. В., Романов Д. В., Сиротко И. И., Давыдкин И. Л., Волобуев А. Н. Циркадианный стресс Homo sapiens: новые нейрофизиологические, нейроэндокринные и психонейроиммунные механизмы // Бюллетень науки и практики. 2020. Т. 6. №6. С. 115-135. DOI: 10.33619/2414-2948/55/16
  • Романчук Н. П., Пятин В. Ф. Мелатонин: нейрофизиологические и нейроэндокринные аспекты. Бюллетень науки и практики. 2019. Т. 5. № 7. С. 71-85.
  • DOI: 10.33619/2414-2948/44/08
  • Пятин В. Ф., Романчук Н. П., Романчук П. И., и др. Способ нормализации циркадианных ритмов человека. Патент РФ на изобретение №2533965.
  • Романчук Н. П. Способ производства зернового компонента для пищевого продукта быстрого приготовления и способ производства функционального пищевого продукта быстрого приготовления. Патент РФ на изобретение №2423873.
  • Skalny A. V., Rink L., Ajsuvakova O. P., Aschner M., Gritsenko V. A., Alekseenko S. I.,.., Tsatsakis A. Zinc and respiratory tract infections: Perspectives for COVID-19 // International Journal of Molecular Medicine. 2020. V. 46. №1. P. 17-26.
  • DOI: 10.3892/ijmm.2020.4575
  • Pittet L. A., Hall-Stoodley L., Rutkowski M. R., Harmsen A. G. Influenza virus infection decreases tracheal mucociliary velocity and clearance of Streptococcus pneumoniae // American journal of respiratory cell and molecular biology. 2010. V. 42. №4. P. 450-460.
  • DOI: 10.1165/rcmb.2007-0417OC
  • Darma A., Ranuh R. G., Merbawani W., Setyoningrum R. A., Hidajat B., Hidayati S. N.,.. Sudarmo S. M. Zinc supplementation effect on the bronchial cilia length, the number of cilia, and the number of intact bronchial cell in zinc deficiency rats // The Indonesian Biomedical Journal. 2020. V. 12. №1. P. 78-84.
  • DOI: 10.18585/inabj.v12i1.998
  • Truong-Tran A. Q., Carter J., Ruffin R., Zalewski P. D. New insights into the role of zinc in the respiratory epithelium // Immunology and cell biology. 2001. V. 79. №2. P. 170-177.
  • DOI: 10.1046/j.1440-1711.2001.00986.x
  • Woodworth B. A. et al. Zinc increases ciliary beat frequency in a calcium-dependent manner // American journal of rhinology & allergy. 2010. V. 24. №1. P. 6-10.
  • DOI: 10.2500/ajra.2010.24.3379
  • Speth R., Carrera E., Jean-Baptiste M., Joachim A., Linares A. Concentration-dependent effects of zinc on angiotensin-converting enzyme-2 activity (1067.4) // The FASEB journal. 2014. V. 28. P. 1067.4.
  • DOI: 10.1096/fasebj.28.1_supplement.1067.4
  • Sandstead H. H., Prasad A. S. Zinc intake and resistance to H1N1 influenza // American journal of public health. 2010. V. 100. №6. P. 970.
  • Zhang H., Penninger J. M., Li Y., Zhong N., Slutsky A. S. Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) as a SARS-CoV-2 receptor: molecular mechanisms and potential therapeutic target // Intensive care medicine. 2020. V. 46. №4. P. 586-590.
  • DOI: 10.1007/s00134-020-05985-9
  • Xu L., Tong J., Wu Y., Zhao S., Lin B. L. Targeted oxidation strategy (TOS) for potential inhibition of coronaviruses by disulfiram-a 70-year old anti-alcoholism drug. 2020.
  • Korant B. D., Kauer J. C., Butterworth B. E. Zinc ions inhibit replication of rhinoviruses // Nature. 1974. V. 248. №5449. P. 588-590.
  • DOI: 10.1038/248588a0
  • Cakman I, Kirchner H and Rink L. Zinc supplementation reconstitutes the production of interferon-α by leukocytes from elderly persons // Journal of interferon & cytokine research. 1997. V. 17. №8. P. 469-472.
  • DOI: 10.1089/jir.1997.17.469
  • Berg K., Bolt G., Andersen H., Owen T. C.Zinc potentiates the antiviral action of human IFN-α tenfold // Journal of Interferon & Cytokine Research. 2001. V. 21. №7. P. 471-474.
  • DOI: 10.1089/10799900152434330
  • Khera D., Singh S., Purohit P., Sharma P., Singh K. Prevalence of Zinc Deficiency and Effect of Zinc Supplementation on Prevention of Acute Respiratory Infections: A Non Randomized Open Label Study. 2018.
  • DOI: 10.2139/ssrn.3273670
  • Lang C. J., Hansen M., Roscioli E., Jones J., Murgia C., Ackland M. L.,.. Ruffin R. Dietary zinc mediates inflammation and protects against wasting and metabolic derangement caused by sustained cigarette smoke exposure in mice // Biometals. 2011. V. 24. №1. P. 23-39.
  • DOI: 10.1007/s10534-010-9370-9
  • Wessels I., Haase H., Engelhardt G., Rink L., Uciechowski P. Zinc deficiency induces production of the proinflammatory cytokines IL-1β and TNFα in promyeloid cells via epigenetic and redox-dependent mechanisms // The Journal of nutritional biochemistry. 2013. V. 24. №1. P. 289-297.
  • DOI: 10.1016/j.jnutbio.2012.06.007
  • Prasad A. S., Bao B., Beck F. W., & Sarkar F. H. Zinc-suppressed inflammatory cytokines by induction of A20-mediated inhibition of nuclear factor-kB // Nutrition. 2011. V. 27. №7-8. P. 816-823.
  • DOI: 10.1016/j.nut.2010.08.010
  • Wellinghausen N., Martin M., Rink L. Zinc inhibits interleukin-1-dependent T cell stimulation // European journal of immunology. 1997. V. 27. №10. P. 2529-2535.
  • DOI: 10.1002/eji.1830271010
  • Rosenkranz E., Metz C. H., Maywald M., Hilgers R. D., Weßels I., Senff T.,.., Plümäkers B. Zinc supplementation induces regulatory T cells by inhibition of Sirt-1 deacetylase in mixed lymphocyte cultures // Molecular nutrition & food research. 2016. V. 60. №3. P. 661-671.
  • DOI: 10.1002/mnfr.201500524
  • Von Bülow V., Dubben S., Engelhardt G., Hebel S., Plümäkers B., Heine H.,.., Haase H. Zinc-dependent suppression of TNF-α production is mediated by protein kinase A-induced inhibition of Raf-1, IκB Kinase β, and NF-κB // The Journal of Immunology. 2007. V. 179. №6. P. 4180-4186.
  • DOI: 10.4049/jimmunol.179.6.4180
  • Kahmann L., Uciechowski P., Warmuth S., Plümäkers B., Gressner A. M., Malavolta M.,.., Rink L. Zinc supplementation in the elderly reduces spontaneous inflammatory cytokine release and restores T cell functions // Rejuvenation research. 2008. V. 11. №1. P. 227-237.
  • DOI: 10.1089/rej.2007.0613
  • Osendarp S. J., Prabhakar H., Fuchs G. J., van Raaij J. M., Mahmud H., Tofail F.,.. Black R. E. Immunization with the heptavalent pneumococcal conjugate Vaccine in Bangladeshi infants and effects of zinc supplementation // Vaccine. 2007. V. 25. №17. С. 3347-3354.
  • DOI: 10.1016/j.vaccine.2007.01.001
  • Tsatsakis A., Tyshko N. V., Docea A. O., Shestakova S. I., Sidorova Y. S., Petrov N. A.,.. Tutelyan V. A. The effect of chronic vitamin deficiency and long term very low dose exposure to 6 pesticides mixture on neurological outcomes - A real-life risk simulation approach // Toxicology letters. 2019. V. 315. P. 96-106.
  • DOI: 10.1016/j.toxlet.2019.07.026
  • Wu C., Chen X., Cai Y., Zhou X., Xu S., Huang H.,.., Song J. Risk factors associated with acute respiratory distress syndrome and death in patients with coronavirus disease 2019 pneumonia in Wuhan, China // JAMA Intern Med. 2020. V. 180. №7. P. 934-943.
  • DOI: 10.1001/jamainternmed.2020.0994
  • Скальная М. Г., Скальный А. В. Эссенциальный след элементы здоровья человека: взгляд врача. Томск, 2018.
  • Arboleya, S., Watkins, C., Stanton, C., & Ross, R. P. Gut bifidobacteria populations in human health and aging // Frontiers in microbiology. 2016. V. 7. P. 1204.
  • DOI: 10.3389/fmicb.2016.01204
  • Laforest-Lapointe I., Arrieta M. C. Patterns of early-life gut microbial colonization during human immune development: an ecological perspective // Frontiers in immunology. 2017. V. 8. P. 788.
  • DOI: 10.3389/fimmu.2017.00788
  • Grigg J. B., Sonnenberg G. F. Host-microbiota interactions shape local and systemic inflammatory diseases // The Journal of Immunology. 2017. V. 198. №2. P. 564-571.
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1601621
  • Rinninella E., Cintoni M., Raoul P., Lopetuso L. R., Scaldaferri F., Pulcini G.,.., Mele M. C. Food components and dietary habits: Keys for a healthy gut microbiota composition // Nutrients. 2019. V. 11. №10. P. 2393.
  • DOI: 10.3390/nu11102393
  • Fung T. C. The microbiota-immune axis as a central mediator of gut-brain communication // Neurobiology of Disease. 2020. V. 136. P. 104714.
  • DOI: 10.1016/j.nbd.2019.104714
  • Романчук Н. П., Романчук П. И., Малышев В. К. Продукт диетического, профилактического и функционального питания при хронической ишемии головного мозга // Патент РФ на изобретение №2489038.
  • Романчук Н. П., Пятин В. Ф, Волобуев А. Н., Булгакова С. В., Тренева Е. В., Романов Д. В. Мозг, депрессия, эпигенетика: новые данные // Бюллетень науки и практики. 2020. Т. 6. №5. 163-183.
  • DOI: 10.33619/2414-2948/54/21
  • Пятин В. Ф., Романчук Н. П., Романчук П. И., Волобуев А. Н, Мозг, глаза, свет: биоэлектромагнитизм света и нейрореабилитация когнитивных нарушений // Бюллетень науки и практики. 2019. Т. 5. №12. С. 129-155.
  • DOI: 10.33619/2414-2948/49/14
  • Волобуев А. Н., Романчук П. И., Романчук Н. П., Давыдкин И. Л., Булгакова С. В. Нарушение памяти при болезни Альцгеймера // Врач. 2019. T. 30. №6. С. 10-13.
  • DOI: 10.29296/25877305-2019-06-02
  • Wan M. L., Ling K. H., El-Nezami H., Wang M. F. Influence of functional food components on gut health // Critical reviews in food science and nutrition. 2019. V. 59. №12. P. 1927-1936.
  • DOI: 10.1080/10408398.2018.1433629
  • Wang S., Fan K., Luo N., Cao Y., Wu F., Zhang C.,.., You L. Massive computational acceleration by using neural networks to emulate mechanism-based biological models // Nature communications. 2019. V. 10. №1. P. 1-9.
  • DOI: 10.1038/s41467-019-12342-y
Еще
Статья обзорная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp