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Vol. X - Número 1 - 2016 pp. 1-
nutricionclinicaenmedicina ©Nutrición Clínica en Medicina 2016
Nutr Clin Med Nutrientes e inmunidad
[ r e v i s i ó n ]
Nutrientes e inmunidad
Hegoi Segurola Gurrutxaga, Guillermo Cárdenas Lagranja y Rosa Burgos Peláez
Unidad de Soporte Nutricional. Hospital Universitario Vall d’Hebron, Barcelona. España
Correspondencia
Hegoi Segurola Gurrutxaga. Unidad de Soporte Nutricional. Hospital Universitario Vall d’Hebron. Paseo Vall d’Hebron, 119-129. 08035 Barcelona. E-mail: hsegurola@vhebron
Palabras
clave
nutriente, sistema inmune, inmunonutriente
>>Resumen
La relación entre nutrición e inmunidad es un campo muy atractivo y complejo. La nutrición es un componente determinante en el desarrollo y mantenimiento de la respuesta inmune. Los datos epidemiológicos existentes relacionan la pre- sencia de déficits nutricionales con desequilibrios inmunitarios e incremento del riesgo de infecciones.
En la actualidad se puede debatir si la composición de la dieta podría condicionar la respuesta metabó- lica e inflamatoria del organismo, incidiendo en la evolución clínica del paciente. ¿Nutrir consiste solo en proporcionar calorías, proteínas, lípidos y otros nutrientes al organismo para mantener un adecuado funcionamiento? Del concepto de nutriente como componente presente en los alimentos, asimilado por nuestro organismo y utilizado para obtener energía, para reparar tejidos o para regular diferentes procesos metabólicos hemos pasado al de inmunonutriente, que además de proporcionar los beneficios anteriores expuestos, es capaz de influir en el sistema inmunitario.
En los últimos años la literatura acumula evidencias de cómo los aminoácidos influyen sobre el sistema inmunitario. También disponemos de datos sobre cómo el componente nitrogenado no proteico, los nucleótidos de la dieta, modulan el sistema tanto a nivel intestinal como sistémico. Respecto a los lípi- dos, conocemos cada ver mejor cómo los ácidos grasos, sobre todo los poliinsaturados, influyen sobre el sistema inmune y los procesos inflamatorios.
En la última década se ha investigado para conocer a fondo el papel de ciertos micronutrientes sobre el sistema inmune, como el hierro, el cobre, el zinc y las vitaminas liposolubles (sobre todo la A, D y E); pero también se han obtenido nuevos datos que abogan por la importancia de otros micronutrientes como el selenio, la glutamina, los aminoácidos ramificados y algunas vitaminas, como la vitamina D.
La proliferación de los linfocitos se produce gracias a la activación de los receptores del ácido retinoi- co y, por ello, la vitamina A juega un papel fundamental en el desarrollo y en la diferenciación de los linfocitos Th1 y Th2. Se han revisado los beneficios de la suplementación con vitamina A en la reduc- ción de la morbilidad y la mortalidad por sarampión agudo en lactantes y niños, y también los efectos positivos de su suplementación en las enfermedades diarreicas en los niños en edad preescolar en los países en desarrollo, en las infecciones respiratorias agudas, en la malaria, en la tuberculosis y en las infecciones de las mujeres embarazadas.
> 2 < Nutr Clin Med Hegoi Segurola Gurrutxaga, Guillermo Cárdenas Lagranja y Rosa Burgos Peláez
El objetivo de esta revisión es resumir la evidencia actual del papel de los nutrientes en el complejo sistema inmune.
Nutr Clin Med 2016; X (1): 1- DOI: 10.7400/NCM.2016.10.
Key words
nutrients, immunity system, vitamins and minerals metabolisme
>>AbstRAct
The relationship between nutrition and immunity is a very interesting and com- plex field. Nutrition is a key component in the development and maintenance of the immune response. Existing epidemiological data relates the presence of nutritional deficits with immune imbalances and an increased risk of infection.
Today, instead of only focusing on the effect of diet composition on body metabolic, we can also study the clinical evolution of the patient in the inflamatory response. We can ask ourselves: Does nourish- ment consist of only providing calories, proteins, lipids and other nutrients to the body for proper body maintenence?
Instead of interpreting the role of a nutrient solely a component in food, assimilated by the body and used for energy, tissue repair, and regulation of various metabolic processes we have suggested the additional role of immunonutrient which, in addition to providing the above benefits, is capable of influencing the immune system.
In recent years there has been evidence in the literature on how amino acids influence the immune system. We also have data on how the non-protein nitrogen component (nucleotide diet) modulates the systemic intestine.
Regarding lipids, knowlege is growing, especially concerning how polyunsaturated fatty acids influen- ce the immune and inflammatory system.
In the last decade there have been investigations on the role of certain micronutrients on the immune system, such as iron, copper, zinc, and fat-soluble vitamins (especially A, D and E); but new data have also been obtained that advocate the importance of other micronutrients such as selenium, glutamine, branched amino acids and other vitamins.
Lymphocyte proliferation operates through activation of retinoic acid receptors, and therefore Vita- min A plays a key role in the development and differentiation of lymphocytes Th1 and Th2. We have reviewed the benefits of vitamin A supplementation in reducing morbidity and mortality from acute measles in infants and children, together with the positive effects of its supplementation in acute respi- ratory infections, malaria, tuberculosis and diarrheal disease in preschool children from development countries.
The objective of this review is to summarize the current evidence for the role of nutrients in the complex body immune system.
Nutr Clin Med 2016; X (1): 1- DOI: 10.7400/NCM.2016.10.
> 4 < Nutr Clin Med Hegoi Segurola Gurrutxaga, Guillermo Cárdenas Lagranja y Rosa Burgos Peláez
Ya en las primeras publicaciones en relación a nutrición y sistema inmune se concluía que la presencia de desnutrición calórico-proteica y/o el déficit de un determinado nutriente, podían inhibir el desarrollo del sistema inmune. Es evi- dente la relación entre desnutrición y sistema inmune, pero en la actualidad ha cobrado un es- pecial interés la influencia de la nutrición sobre el sistema inmunitario del individuo sano.
El primer contacto entre los alimentos y el sis- tema inmune tiene lugar en el tracto gastroin- testinal. Existen pocos datos acerca de cómo las proteínas y sus componentes (aminoácidos), los lípidos y sus componentes principales (ácidos grasos), los hidratos de carbono, los minerales y las vitaminas, influyen sobe el desarrollo y funcionamiento del sistema inmune intestinal y sistémico.
En los últimos años la literatura acumula evi- dencias de cómo los aminoácidos influyen sobre el sistema inmunitario. También disponemos de datos de cómo el componente nitrogenado no proteico, los nucleótidos de la dieta, modulan el sistema tanto a nivel intestinal como sistémico. Respecto a los lípidos, conocemos cada ver me- jor cómo los ácidos grasos, sobretodo los poliin- saturados, influyen sobre el sistema inmune y en procesos inflamatorios. Además se han obtenido evidencias del efecto de los niveles de glucosa en sangre, en los casos de hipoglucemia e hiperglu- cemia, en los procesos inmunitarios.
En la última década se ha investigado para co- nocer a fondo el papel de ciertos micronutrientes sobre el sistema inmune, como el hierro, el co- bre, el zinc, y las vitaminas A y E; pero también se han obtenido nuevos datos que abogan por la importancia de otros micronutrientes como el selenio y algunas vitaminas, como la vitamina D.
El estudio de los efectos de los nutrientes sobe el sistema inmune es un tema en constante debate, de hecho existen revisiones sobre este tema que cuestionan si el sistema inmune es un órgano diana para alimentos funcionales o si la inmu- nonutrición es un área a potenciar y desarrollar para solucionar o mejorar la respuesta inmune del individuo.
La genética, el sexo, la edad, la exposición a agentes patógenos, el estado hormonal, vacu- naciones, ejercicio, estrés, consumo de tabaco,
alcohol, obesidad, etcétera. son factores que de- bemos tener en cuenta como fuente de variación en las respuestas inmunitarias. El estado nu- tricional y los hábitos dietéticos son una de las fuentes principales de variación, y durante estos años se ha estudiado y avanzado en entender los mecanismos por los que una dieta adecuada y un correcto estado nutricional pueden favorecer de forma positiva en el desarrollo de una inmu- nidad adecuada.
sIstemA InmunItARIo del tRActo
gAstRoIntestInAl
El sistema inmunitario intestinal5,6,7, conoci- do como tejido linfoide asociado al intestino (GALT) es un órgano linfoide secundario, que se encarga de procesar aquellos antígenos que interaccionan con la mucosa intestinal y de dise- minar la respuesta inmunitaria.
Las mucosas del tracto intestinal humano abar- can una superficie de área de aproximadamente de 400 m 2 , cubierta por una capa fina de células que conforman el epitelio de absorción intestinal que está expuesto a multitud de bacterias y an- tígenos alimentarios. Este epitelio intestinal está compuesto por una unión de células epiteliales que impiden la penetración de antígenos. Tam- bién forman parte del epitelio intestinal las célu- las de Globet, células de Panet y linfocitos.
Las placas de Peyer constituyen la parte más im- portante del tejido linfoide organizado del siste- ma inmune y el lugar inductor de inmunidad de las mucosas. Son permeables a la entrada de an- tígeno y son las responsables de la regulación de la respuesta inmune frente a antígenos alimen- tarios y bacterianos. Contienen todas las células necesarias para inducir y regular una respuesta inmune.
Las funciones principales del sistema inmune intestinal son:
Exclusión inmune. Proceso no inflamatorio mantenido por factores específicos (IgAs, IgMs) y no específicos (moco, peristaltismo)
Eliminación inmune. Los antígenos peligrosos son eliminados por Ac específicos y mecanis- mos de defensa innata (complemento, neutró- filos, macrófagos, mastocitos y otras).
Nutr Clin Med > 5 < Nutrientes e inmunidad
- Regulación inmune o tolerancia oral. El trac- to intestinal mantiene una homeóstasis entre proceso peligroso y no peligroso a nivel local y sistémico.
El organismo humano dispone de diferentes mecanismos de defensa contra agentes infeccio- sos. La primera barrera de defensa la forman las barreras fisicoquímicas, y la segunda, el siste- ma linfoide. La barrera física está formada por la piel y las mucosas íntegras; por otro lado la barrera química la constituyen ciertas enzimas (lisoenzimas), el ph ácido de las secreciones gástricas... El sistema linfoide está integra- do por una estructura muy compleja en la que se encuentra la médula ósea, el bazo, timo y los ganglios linfáticos. Parte del tejido linfoide se ubica en las principales puertas de entrada de la mucosa GI, respiratoria y urogenital, denomi- nándose tejido linfoide asociado a las mucosas (mucose-associated lymphoid tissue, MALT).De entre ellos, el que adquiere mayor importancia a nivel nutricional es el tejido linfoide asocia- do al intestino (gut associated lymphoid tissue, GALT) que constituye más del 25% de la mucosa intestinal e interactúa con los mecanismos gene- rales del sistema inmune.
En la mucosa del tracto GI, las placas de Peyer y los folículos linfáticos forman el tejido linfoide organizado, encargado del reconocimiento de los antígenos y de la activación clonal. El tejido linfoide difuso, integrado por linfocitos intraepi- teliales tiene una actividad efectora encargándo- se de la producción de anticuerpos y de la acción citotóxica, a través de la producción de citoqui- nas.
La microbiota intestinal y los antígenos micro- bianos contribuyen al desarrollo del sistema inmunitario de la mucosa intestinal. El 70-80% de las células productoras de inmunoglobuli- nas se localizan en la mucosa intestinal, funda- mentalmente de inmunoglobulina A (IgA). Los antígenos que acceden al organismo por el tubo digestivo a través de la cavidad oral producen inicialmente un efecto local en el sistema GALT, arrancando así la activación del sistema inmuni- tario, que será humoral o celular tóxica según las características de los antígenos.
Para terminar de entender la interacción entre alimentación-nutrición e inmunidad hay que recordar el efecto de algunos componentes de la dieta sobre el sistema inmune. Los animales
de experimentación criados en un continuo am- biente de aislamiento respiratorio y digestivo, respirando aire filtrado y recibiendo alimentos microbiológicamente estériles, experimentan un retraso en el desarrollo de sus funciones inmuni- tarias, retraso que se recupera cuando se devuel- ve a una situación de normalidad ambiental. Se conoce que la deficiencia inmunitaria a veces se puede evitar o corregir añadiendo a la dieta de- terminantes nutrientes capaces de modificar el sistema inmune.
mARcAdoRes InmunológIcos y
estAdo nutRIcIonAl
Podemos evaluar el estado nutricional de un individuo mediante un estudio antropométrico completo, una valoración dietética con la que nos hacemos una idea de los hábitos dietéticos e ingesta habitual de la persona, mediante pa- rámetros bioquímicos como la albúmina o la prealbúmina, observaciones clínicas o mediante evaluaciones funcionales. En la tabla II enume- ramos algunos de los marcadores inmunológi- cos para evaluar el estado nutricional.
Mediante diferentes pruebas inmunológicas podemos llevar a cabo una evaluación de la res- puesta inmune. Estas pruebas se transforman en herramientas para valorar el estado nutricional, el seguimiento y la evaluación del éxito de la in- tervención nutricional realizada 8.
El número de linfocitos T queda disminuido en los casos de desnutrición calórico-proteica a la vez que se produce un incremento de los lin- focitos T inmaduros. La desnutrición provoca
TABLA II. MARCADORES INMUNOLÓGICOS PARA EVALUAR
EL ESTADO NUTRICIONAL
- Medición ecográfica del timo
- Determinación de timulina
- Recuento de leucocitos y fórmula leucocitaria
- Análisis de subpoblaciones linfocitarias
- Inmunoglobulinas
- Proteínas del sistema complemento
- Proliferación linfocitaria en respuesta a antígenos y mitógenos
- Producción de citocinas
- Fagocitosis y capacidad oxidativa
- Proteínas de inflamación
- Ensayos de citotoxicidad
- Test cutáneos de hipersensibilidad
Nutr Clin Med > 7 < Nutrientes e inmunidad
agudas, la malaria, la tuberculosis y las infeccio- nes en las mujeres embarazadas. Una suplemen- tación con vitamina A puede mejorar el estado inflamatorio que se produce en ausencia de esta vitamina 15. Puede ser beneficiosa en cuanto a la reducción de morbi-mortalidad de enfermeda- des infecciosas, sobretodo en niños de países en vía de desarrollo y potencia una mejor respuesta de los anticuerpos a las vacunas16,17.
El déficit también produce inflamación y poten- cia la existencia de condiciones inflamatorias. Niveles por debajo de las cifras recomendadas en niños mostraban un incremento del riesgo de desarrollar patología respiratoria e incremen- tar la severidad de los cuadros de diarrea 18. En este sentido una suplementación con vitamina A puede disminuir la severidad de las infecciones oportunistas.
Un exceso en la ingesta, en cambio, suprime las funciones de las células T aumentando de esta forma la susceptibilidad a patógenos infecciosos.
ción de los receptores de ácido retinoico y por eso la vitamina A juega un papel fundamental en el desarrollo y en la diferenciación de los lin- focitos Th1 y Th2 14.
En la década de los 80 ya se justificó que una deficiencia de esta vitamina provocaba una alte- ración de la integridad de la mucosa epitelial he- cho que conllevaba a un aumento de la suscep- tibilidad a diversos patógenos en los ojos y en el tracto respiratorio e intestinal. Así mismo su déficit también perjudica al sistema inmunitario innato al dificultar la regeneración de la barrera epitelial dañada por la inflamación y al dismi- nuir la resistencia a la infección por patógenos.
Se han revisado los beneficios de la suplementa- ción con vitamina A en la reducción de morbili- dad y mortalidad por sarampión agudo en lac- tantes y niños y también los efectos positivos de su suplementación en las enfermedades diarrei- cas en los niños en edad preescolar en los paí- ses en desarrollo, en las infecciones respiratorias
Figura 1. Metabolismo vitamina A.
Células estrelladas HÍGADO
Ésteres de retinilo
SANGRE Retinol-RBP-TTR
Retinol
Retinal
Ácido retinoico
ADHso SDRs
RALDH
RAR-RXR
RARE
DIETA
?-carotenos
RAR-RXR
RARE
Células intestinales asociadas al sistema inmune
HÍGADO Y OTROS TEJIDOS Ácido retinoico CY P 2 6 Metabolitos polares Orina y bilis
> 8 < Nutr Clin Med Hegoi Segurola Gurrutxaga, Guillermo Cárdenas Lagranja y Rosa Burgos Peláez
Estudios comunitarios de mortalidad, muestran aún controversia en sus resultados a cerca de los efectos de de la vitamina A sobre patología res- piratoria, en cuanto a la mejora de los síntomas, al incremento del riesgo de infección respiratoria y al incremento de la gravedad en los casos de neumonía.
Una suplementación con vitamina A no ha de- mostrado una mejora directa de la inmunidad específica contra el VIH. Por otro lado la suple- mentación con vitamina A podría potenciar el desarrollo de la inmunidad entre los lactantes y niños pequeños en áreas endémicas de malaria, lo que reduciría la carga de morbilidad por ma- laria en esto grupos de edad.
En la tabla II se muestra entre otras vitaminas, el papel de la vitamina A en el sistema inmune y los efectos de su déficit y de su suplementación.
Vitamina D
Las dos fuentes principales de obtención de vita- mina D son la luz solar y a través de la dieta. La radiación solar ultravioleta (longitudes de onda entre 290-315 nm) penetra en la piel y convierte la molécula 7- hidroxicolesterol en previtamina D 3 , que rápidamente es convertida en vitamina D 3. La exposición excesiva a la luz solar no cau- sa intoxicación de vitamina D ya que el exceso de previtamina D 3 o de vitamina D 3 es destruida por la propia luz solar19,20.
La previtamina D es hidroxilada en el hígado a 25-OH vitamina D 3 , que es la forma principal de circulación, y se rehidroxila en los riñones me- diante la acción de la proteína citocromo P a 1,25 vit D, que actúa sobre el sistema inmune.
La vitamina D ejerce sus efectos positivos sobre diferentes tipos de células inmunitarias: ma- crófagos, células dendríticas, células T y B. Los macrófagos y las células dendríticas expresan receptores de vitamina D. Los efectos de la vita- mina D en las células inmunitarias afectan de tal forma que pueden activar o inhibir varios me- diadores de nuestra respuesta inmune como se muestra en la figura 2.
En la tabla III y tabla IV resumimos el papel de la vitamina D en el sistema inmune, los efectos de un déficit de vitamina D y los efectos de una suplementación, respectivamente 21.
Tenemos estudios recientes que demuestran el importante papel clínico de la vitamina D en el sistema inmune, principalmente en los casos de infección del tracto respiratorio superior, en la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), en infección por HIV, en pacientes crí- ticos y en infecciones respiratorias en niños. A continuación revisaremos algunos de ellos.
En un estudio de Ginde y colaboradores 22 realiza- do en los estados de Massachusetts y Colorado con una amplia población (n = 18 personas) en el marco la Tercera Encuesta Nacional de Nu- trición (2009), se mostró una correlación inversa entre niveles de vitamina D e infección del trac- to respiratorio superior, sobre todo en los casos de asma y EPOC. El riesgo relativo de infección para los niveles bajos de vitamina D fue de 1. para el total de la población, de 5 para los pa- cientes con asma y de 2 para los pacientes con EPOC.
Ya unos años antes, en 2007 Laaksi y colaborado- res 23 mostraban en una población de 800 jóvenes militares finlandeses, todos hombres, que nive- les bajos de vitamina D se asociaban de forma in- dependiente con infección de vías respiratorias, incluso después de tener en cuenta y analizar otros factores de confusión.
También destacar un estudio que relaciona nive- les de vitamina D e infección respiratoria reali- zado por Sabetta y colaboradores 24 con una pobla- ción sana de 198 pacientes. Tomando como corte unos niveles de vitamina D de 38 ng/ml, se qui- so valorar el riesgo de infecciones respiratorias de etiología viral, en población sana durante el período estacional de otoño-invierno. Fue el pri- mer estudio prospectivo que correlacionó niveles de 25-OH vitamina D con la incidencia de infec- ción respiratoria de etiología viral en hombres y mujeres adultos. Los resultados sugieren que los suplementos de vitamina D, para aumentar las concentraciones de vitamina D en la población en general por encima de 38 ng/ml, podría dar lugar a un beneficio significativo para la salud al reducir la carga de enfermedad por infecciones virales, como mínimo de las infecciones virales de la de las vías respiratorias en adultos sanos que viven en climas templados.
En los últimos años se han publicado algunos trabajos que sugieren que la vitamina D puede jugar un papel muy importante en los pacientes críticos. Flyn et al. 25 han publicado una estancia
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de resultados publicados. Se trata del VITdAL@ ICU 27 , un ensayo a doble ciego, controlado con placebo y aleatorizado con una población de estudio de 480 pacientes críticos, adultos, con niveles bajos de 25-OH vitamina D en los que se estudiarán los efectos de una suplementación con dosis elevadas de Vit D versus placebo y si esta suplementación es capaz de mejorar la mor- bilidad y mortalidad de este grupo de pacientes y corregir de forma segura el déficit presente.
Disponemos de revisiones en las se exponen el papel de la vitamina D en la obesidad. Niveles bajos de vitamina D son frecuentes en pacientes obesos, probablemente debido al secuestro por parte del tejido adiposo de la molécula 1,25 (OH) D relacionándose con mayor riesgo de desarrollar síndrome metabólico 28. Pacientes obesos candida- tos a cirugía bariátrica, la mayoría de ellos pre- sentan déficit de vitamina D 29 , se debería detectar de forma rutinaria sus niveles en estos pacientes.
Vitamina E
La vitamina E, gracias a su potente acción an- tioxidante, es el antioxidante liposoluble más importante, ya que protege a las membranas li-
pídicas del daño oxidativo causado por los radi- cales libres y la peroxidación de los lípidos. Me- jora y optimiza la respuesta inmunitaria.
La suplementación con esta vitamina mejora la proliferación de los linfocitos y la producción de IL-2, mejora la actividad citotóxica de las célu- las NK y aumenta la actividad fagocítica por los macrófagos alveolares causando un aumento de la resistencia contra agentes infecciosos 30.
En los humanos la función inmunitaria se ve disminuida con la edad, lo que se conoce como inmuno-senescencia, y está relacionada con un aumento de la susceptibilidad a infecciones y posibles enfermedades neoplásicas. Recientes revisiones han confirmado el papel de la vitami- na E y la inmunidad en el hombre, especialmen- te en los ancianos 17.
Una suplementación en estos individuos supo- ne una mejora en general de la función inmuni- taria ya que altera la respuesta Th2 anti-infla- matoria.
Se ha visto que la suplementación en adultos sanos supone un aumento de la proliferación
Figura 3. Mecanismos inmunomoduladores de la vitamina D. Modificado de Mora JR. Nat Rev Immunol 2008.
Monocit os y macrófagos - IL- - Proliferación - VDR, CYP27B
Células dendríticas - Maduración - MHC clase II - CD40, CD80, CD - IL- - IL-
Efecto en la memoria de las células T - IL-2, IL- - cit oxicidad - proliferación - CD4, CD - IL-4, IL-
Células B - Proliferación - producción IgG, IgM - Cel diferenciación en plasma - VDR - CYP24A
Nutr Clin Med > 11 < Nutrientes e inmunidad
de células T, una mejora del coeficiente CD4+/ CD8+ y una disminución de los parámetros de estrés oxidativo.
pApel de los elementos tRAzA en
el sIstemA Inmune
Los elementos traza (hierro, cobre, selenio, zinc, etc.), tienen un impacto directo en la prolifera- ción de células tipo B, y diferentes tipos de anti- cuerpos. Conjuntamente con las vitaminas lipo- solubles e hidrosolubles, potencian un adecuado desarrollo y mantenimiento del sistema inmune.
Hierro31,32,
El papel del hierro y sus funciones en el sistema inmune han sido objeto de diferentes revisio- nes. El hierro participa en diferentes reacciones de nuestro organismo como la transferencia de electrones, la regulación génica, la unión y el transporte de oxígeno y la regulación de la dife- renciación y crecimiento celular.
Es un micronutriente que circula por el organis- mo unido a la transferrina, su proteína transpor- tadora. Mediante la ferritina, que es un biomar- cador, podemos valorar los depósitos de hierro en el cuerpo. Los niveles de ferritina plasmática se ven incrementados en la patología inflamato- ria y se pueden usar como marcador evolutivo.
El déficit de hierro afecta a la correcta función del sistema inmune, principalmente deprimien- do determinados aspectos y funciones celulares como la secreción de citoquinas (función inmu- nosupresora). Se ha asociado su déficit a un au- mento de radicales libres y por lo tanto mayor sensibilidad a las sustancias capaces de producir estrés oxidativo. También está relacionada con una mayor incidencia de enfermedades gas- trointestinales y respiratorias. En la siguiente tabla (Tabla V) se muestran diferentes estudios en los que se resume las funciones inmunes de- terioradas debido al déficit de hierro.
El exceso de hierro en la dieta puede provocar también aumento de riesgo de infecciones debi- do a que muchas bacterias patógenas precisan de hierro para su crecimiento y desarrollo. Una sobrecarga de hierro también hace descender el número de linfocitos-T, la producción de IL-2 y la actividad de las células T citotóxicas, así como la actividad fagocítica de los neutrófilos.
Aminoácidos ramificados (AARR)
Los aminoácidos de cadena ramificada, valina, leucina e isoleucina son esenciales para el orga- nismo humano. Sabemos gracias a los estudios realizados por Dr. Córdoba y su equipo de los beneficios de una suplementación con AARR en pacientes cirróticos que padecen encefalopatía hepática crónica o episódica 34 , pero además son imprescindibles en muchos procesos que se dan lugar en el organismo entre ellos los procesos in- munitarios.
La ausencia de AARR en el medio de cultivo impide el crecimiento de las células del sistema inmunitario in vitro. Los linfocitos expresan la transamina de estos aminoácidos y la deshidro- genasa de los correspondientes cetoácidos, lo que indica que son metabolizados de forma eficien- te, generando glutamina que será utilizada para la síntesis de ácidos nucleicos y como combus- tible metabólico. La leucina además desempeña un papel regulador importante en la producción de anticuerpos. Cuando la concentración de leu- cina extracelular es inferior a 0,2 mmol, como en el caso de pacientes con desnutrición proteica, se altera la proliferación linfocitaria.
En estudios hechos en animales se ha comproba- do que una ingesta inadecuada de AARR hace disminuir la proliferación de linfocitos, siendo la leucina el aminoácido más implicado, más que la valina y la isoleucina. En animales con una dieta deficiente en AARR, aumenta el riesgo de padecer infecciones, disminuye la producción de anticuerpos y la síntesis de proteínas del complemento 35.
Glutamina
Es un aminoácido no esencial, aunque puede comportarse como condicionalmente esencial en algunas situaciones patológicas. Se caracteriza por presentar dos cadenas nitrogenadas en su estructura, lo que la convierte en una molécula ideal para proporcionar nitrógeno al organismo. Transporta, junto con la alanina más de la mitad del nitrógeno circulante del organismo. Se tra- ta del aminoácido libre más abundante del or- ganismo (26% libre en plasma y 60-75% libre en músculo). Contribuye al 50% de la reserva cor- poral total de aminoácidos.
La glutamina participa en la mayoría de las vías metabólicas del organismo: homeóstasis áci-
Nutr Clin Med > 13 < Nutrientes e inmunidad
El grupo español de metabolismo y nutrición de la SEMICYUC realizó un estudio en 2011 42 en el que se analizó la suplementación de la nutrición parenteral con dipéptido de glutamina en pa- cientes críticos a dosis de 0,5 g/kg/día. Se trata de un esudio controlado, randomizado, multi- céntrico y a doble ciego, con una población de 117 pacientes. Se concluye que la incidencia de infección nosocomial es menor en el grupo de glutamina respecto al control, con un número menor de neumonías y de infecciones del tracto urinario.
Se han publicado otros ensayos clínicos en enfer- mos traumáticos que recibieron nutrición paren- teral suplementada con glutamina 43. En el estu- dio de Pérez Bárdena se observó una tendencia a la disminuación de las complicaciones infeccio- sas y de la estancia hospitalaria.
Un metanálisis en pacientes quemados que re- coge 4 estudios con un número limitado de pa- cientes concluye que la nutrición suplementada con glutamina puede estar asociada con una re- ducción en la mortalidad hospitalaria, y de las complicaciones infecciosas debidas a bacterias gram-negativas 44.
Respecto a las pancreatitis se ha publicado un es- tudio reciente 45 con 45 enfermos con indicación de sonda nasoyeyunal a los que se les suplemen- tó con glutamina parenteral con una dosis de 0,5 g/kg/día y se observó una disminución de la tasa de infecciones locales de páncreas, de fraca- so de órganos, en la necesidad de intervenciones radiológicas o quirúrgicas y en la mortalidad.
El último metanálisis publicado que incluye 11 ensayos clínicos, concluyen que hay eviden- cia para afirmar que la nutrición parenteral se debe suplementar con glutamina en pacientes con pancreatitis grave ya que disminuye de for- ma significativa el numero de complicaciones y mortalidad. No pueden recomendar su uso en la NE. Aunque los propios autores reconocen las limitaciones del análisis realizado 46.
En resumen, los estudios llevados a cabo en va- rios grupos de pacientes con alteraciones del sistema inmunitario (trasplante de médula ósea, pacientes en unidades de cuidados intensivos o recién nacidos de bajo peso), sugieren que la suplementación de la dieta con glutamina pro- duce efectos clínicos positivos, como menor pro-
porción de infecciones y estancias hospitalarias, asociados a la mejoría de las funciones inmuni- tarias. Por otro lado la administración de gluta- mina por vía parenteral en forma de dipéptidos estables mejora la función de barrera intestinal y el riesgo de infección en los pacientes hospi- talizados.
Tras la lectura de estas revisiones, estudios y me- tanálisis, se intuye que se debe ajustar los crite- rios de utilización de la glutamina en próximos ensayos: administración junto a otros inmuno- nutrientes, dosis, características del paciente, cálculo de requerimientos individualizados, du- ración del tratamiento y vías de aporte. Si bien es cierto que la literatura actual aboga por su suple- mentación como nutriente por su potencial para mejorar los procesos inmunitarios del paciente enfermo.
Zinc
El zinc ejerce una multitud de efectos sobre nu- merosos tipos de células inmunitarias, y tiene un efecto directo sobre el número y la función de los macrófagos, especialmente en su función fa- gocítica. La deficiencia de zinc en el ser humano inducida por una dieta deficiente (< 3 mg/día en el adulto), provoca actividad reducida de la función de la timulina y de las células NK, favo- reciendo la proliferación linfocitaria y una me- nor producción de IL-2, IFN-γ y TNF-alfa 47.
Su relación con el sistema inmune ha sido estu- diada en los últimos años48,49,50,51. Ha demostrado tener una actividad antioxidante tanto in vivo como in vitro. El zinc está implicado en la defen- sa citosólica contra el estrés oxidativo causado por ROS que son producidos y liberados por los macrófagos 52.
Se suele subestimar la incidencia del déficit de zinc en el enfermo crítico ya que es frecuente su déficit en otras poblaciones con presencia de pa- tología o sanas 53. Es común en la población an- ciana y en las personas con patología crónica que es la población que ha incrementado el riesgo de desarrollar sepsis 54.
Un déficit de zinc compromete la función inmu- ne y los mecanismos de defensa del organismo. Suele acompañarse de anemia y de severa inmu- nodeficiencia. Debido a que el zinc se redistribu- ye rápidamente por el organismo, es difícil de
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estudiar sus niveles séricos en un proceso agudo y valorar adecuadamente la presencia de déficit o carencia 55.
Una suplementación con zinc puede ser eficaz en el control de infecciones específicas en per- sonas que ya presenten de base una deficiencia de zinc importante. Debemos tener en cuenta también que factores ambientales o genéticos pueden tener un impacto en la eficacia del trata- miento con zinc.
La diarrea se considera un síntoma en la deficien- cia de cinc. La suplementación con zinc ha mos- trado efectos beneficiosos tanto a nivel clínico como en modelos animales en los casos de enfer- medades infecciosas que cursan con diarreas se- veras, en infecciones del tracto respiratorio, en al- gunas infecciones oportunistas en pacientes con HIV, leishmaniosis y en la tuberculosis pero en este último caso con resultados no consistentes.
Como hemos dicho, la ingesta de cinc es funda- mental para el desarrollo y mantenimiento del
sistema inmune, pero en dosis elevadas puede alterar la respuesta inmune; podría exacerbar la gravedad de la enfermedad causada por algunos patógenos, en los casos de infecciones parasita- rias. Una dosis de 300 mg/día de cinc durante 6 semanas hace disminuir la función linfocitaria y fagocitaria pudiendo también entorpecer en el metabolismo del cobre.
Selenio
El selenio lo encontramos en concentraciones relativamente elevadas en el hígado, en el bazo y en los nódulos linfáticos. Peroxidasas como la glutatión peroxidasa y las reductasas se aso- cian a la presencia de selenio. Estas enzimas son responsables de la protección de los efec- tos potencialmente citotóxicos de los radicales libres.
El selenio es esencial para una respuesta in- munitaria correcta. Es importante tanto para el sistema inmunológico innato como para el ad- quirido. Desempeña un papel fundamental en
Figura 4. Cobre y los efectos animicrobianos sobre los macrófagos. Modificado de Stafford SL. Biosci Rep 2013.
Cobre
Fagosoma
Cu (I)
Cu (I)
Cu (I)
Fagocitosis bacteriana
Fe (II) Fe (III)
Transferrina
Cu (I)?
Vesículas de Golgi
Vesículas que ? Mitocondria contienen colesterol
Cu (I)
A 7 PT A
A 7 P T A A
7 P T A
Fe (III)
1 N P F
> 16 < Nutr Clin Med Hegoi Segurola Gurrutxaga, Guillermo Cárdenas Lagranja y Rosa Burgos Peláez
Cobre
Ingestas elevadas de hierro y cinc pueden oca- sionar una deficiencia moderada de cobre. La presencia de este déficit suele ser raro en los seres humanos, si bien es posible en el caso de niños con desnutrición.
El cobre puede contribuir en la respuesta antimi- crobiana de los macrófagos61,62,63,64.
Un déficit de cobre compromete la función in- mune y los mecanismos de defensa del organis- mo. Una dieta deficitaria de cobre produce una disminución de la proliferación linfocitaria y de la producción de IL-2, facilitando la aparición de infecciones tanto respiratorias como del tracto urinario y septicemia.
Respecto a la suplementación con cobre se ne- cesitan más estudios para conocer la dosis ade- cuada, la duración del tratamiento y la forma de administración más efectiva.
El exceso de cobre, como en el caso de otros ele- mentos traza, tiene efectos inmunosupresores.
Nucleótidos
Químicamente definimos un nucleótido como un compuesto orgánico, formado por una base nitrogenada, por una pentosa y un grupo fosfa- to. Son precursores de los ácidos nucleicos. Los nucleótidos forman parte de los alimentos y una dieta que no aporte los suficientes nucleótidos puede ocasionar trastornos importantes. Los
nucleótidos los encontramos de forma natural tanto en los alimentos de origen animal como de origen vegetal. La mayor parte de estos nucleóti- dos de la dieta son ingeridos en forma de ácidos nucléicos (nucleoproteínas)
Tenemos evidencia de la participación de los nu- cleótidos de la dieta en el desarrollo del sistema inmunitario, sobretodo en tejidos como la piel, mucosa intestinal, linfocitos y células de la mé- dula ósea65,66. Los consideraremos pues nutrien- tes semiesenciales. En la figura 5 podemos ver los mecanismos por los que los nucleótidos pueden participar en la fabricación de inmunoglobulinas.
Disponemos de estudios que nos reportan los efectos de los nucleótidos sobre la inmunidad tanto humoral como celular, principalmente en recién nacidos y lactantes. Recordemos que la leche humana es la única fuente de nucleótidos para los lactantes en los primeros meses de vida. Sabemos ya desde la década de los 80 que la ter- cera parte de las necesidades de nucleótidos de un recién nacido a término se pueden llegar a cubrir con lactancia materna67,68. Por ese motivo, en el mercado actual de fórmulas infantiles de inicio y continuación, la mayoría de las marcas suplementan sus fórmulas con nucleótidos, para aquellos bebés que no reciban lactancia materna.
Podemos afirmar que al suplementar con nu- cleótidos las fórmulas de inicio y continuación podemos producir un efecto positivo sobre la función del sistema inmune, incrementando la producción de inmunoglobulinas, y mejorando la respuesta a vacunas 69.
bIblIogRAfíA
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5034 - Artículo científico
Materia: Nutricion (8900)
Universidad: Universidad Autónoma de la Ciudad de México
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