Питание в раннем периоде жизни как основной детерминант «здоровья иммунной системы»: значение с точки зрения профилактики аллергии, ожирения и других неинфекционных болезней

Из книги Фьютрелл М.С., Хашке Ф., Прескотт С.Л. (ред.): Превентивные аспекты питания в раннем периоде развития. Серия семинаров Института питания Нестле (Nestlé Nutr Inst), том 85, сс. 1–17, (DOI: 10.1159/000439477)

Питательные вещества, воздействующие на организм в раннем периоде жизни, во многом определяют процесс развития и будущее состояние здоровье всех систем органов. Драматическое повышение частоты встречаемости иммунных заболеваний среди детей, преимущественно аллергических, указывает на особую уязвимость иммунной системы к внешним воздействиям в раннем периоде развития. Изменение питания становится центральным аспектом эпигенетических парадигм, объясняющих рост распространения многих современных воспалительных и метаболических заболеваний. Появляется все больше данных, указывающих на то, что воздействие в период беременности и в раннем постнатальном периоде может изменить экспрессию генов и повлиять на восприимчивость к заболеванию. Хотя изменение питания в современных условиях является сложным процессом, связанным с изменением паттернов многих нутриентов, интерес представляет также изучение эффектов, связанных с определенными питательными веществами, с точки зрения исходов развития. Известно, что олигосахариды (растворимые волокна), антиоксиданты, полиненасыщенные жирные кислоты, фолат и другие витамины влияют на функцию иммунной системы и метаболизм. В ходе наблюдательных исследований было также замечено, что некоторые вещества могут влиять на риск развития аллергических заболеваний. Количество интервенционых исследований невелико, главным образом, в них проводилось изучение полиненасыщенных жирных кислот и олигосахаридов. По полученным предварительным сведениям, не подтвержденным на сегодняшний день, можно говорить о вероятном профилактическом влиянии питания на развитие аллергии. Понимание того, как экологические воздействия разрушают тонко отлаженную систему программирования иммунных и метаболических реакций, представляет исключительный интерес. В ходе этих процессов решающее значение могут иметь пути, связанные с изменением рациона. Эпигенетический механизм является убедительным объяснением того, как воздействие нутрициологических факторов может влиять на экспрессию генов плода и последующий риск развития заболеваний, однако другие изменения состава тканей, индуцированные рационом, также могут непосредственно влиять на функции иммунной системы и метаболизм, включая изменения, индуцированные рационом, происходящие в микробиоме. Более глубокое понимание нутрициологического программирования иммунного здоровья, нутрициологической эпигенетики и биологических процессов, чувствительных к нутрициологическим воздействиям в раннем периоде жизни, будет способствовать появлению пищевых стратегий, направленных на создание более толерогенных условий в течение раннего периода иммунного программирования и снижение нагрузки на организм, связанной со многими воспалительными заболеваниями, не только патологиями аллергической природы.

Введение

Очевидной причиной современного кризиса в области здравоохранения и пандемии неинфекционных заболеваний (NCD) является комплекс социальных и экологических изменений, многие из которых влияют на развитие иммунной системы и формирование метаболических ответных реакций организма в раннем периоде жизни. Питание в этом возрасте является одной из наиболее важных детерминант развития, функционирования и будущего состояния здоровья всех систем органов, а также определяющим фактором как риска, так и профилактики NCD. Изменения питания находятся в фокусе разрабатываемых эпигенетических парадигм, объясняющих повышение встречаемости многих воспалительных и метаболических заболеваний. Появляется все больше данных, указывающих на то, что внешнее воздействие, которое приходится на период беременности и раннего постнатального развития, может изменить экспрессию генов и повлиять на восприимчивость к заболеванию. Воспаление слабой степени интенсивности, сопровождающее буквально все NCD, также позволяет предположить, что иммунная система играет основную роль с точки зрения риска и патогенеза указанных состояний. В частности, драматическое повышение встречаемости иммунных заболеваний среди детей первого года жизни, по большей части аллергической природы, свидетельствует об особой уязвимости иммунной системы при изменениях окружающей среды в течение периода раннего развития ребенка. Исключительно важно понять, как под воздействием экологических факторов происходит нарушение тонкого механизма балансировки развития иммунной системы и метаболического программирования. Для этих процессов, скорее всего, определяющими могут являться пути, связанные с реакциями организма на питательные вещества, поступающие с пищей. В то время как эпигенетический механизм позволяет понять, как нутрициологические воздействия влияют на экспрессию генов плода и последующий риск болезни, другие изменения состава тканей, индуцированные рационом, также могут оказывать прямое влияние на модулирование иммунной и метаболической функций, включая изменения в микробиоме. В настоящее время имеются подтверждения того, что рацион, содержащий большое количество жиров и мало пищевых волокон («западный рацион»), также неблагоприятно отражается на биологическом разнообразии микробиоты кишечника, при этом доказано влияние на развитие иммунной системы и метаболические реакции организма. Не только это обстоятельство связано с повышением риска аллергических заболеваний, появление резистентности к инсулину, ожирение и диабет также могут вызываться сопутствующими воздействиями на барьерную функцию кишечника, системной антигенной нагрузкой и эндотоксемией слабой степени тяжести. Все перечисленные обстоятельства открывают новые перспективы с точки зрения того, как современные паттерны рациона могут повышать риск развития как иммунных, так и метаболических заболеваний. Более глубокое понимание нутритивного программирования здоровья иммунной системы, нутрициологической эпигенетики и биологических процессов, чувствительных к пищевым воздействиям, может приводить к разработке нутрициологических стратегий, реализуемых в раннем периоде жизни, способных обеспечить более оптимальные условия для раннего иммунологического и метаболического программирования, а также снизить нагрузку на систему здравоохранения, связанную с ростом распространения ожирения и различных воспалительных заболеваний, не только аллергического характера.

Мощные эффекты воздействия экологических факторов в раннем периоде жизни на здоровье иммунной системы.

 Как и в случае других NCD, генетические факторы влияют на восприимчивость к заболеванию, однако действием только этих факторов невозможно объяснить резкий рост распространения аллергических заболеваний в последние годы среди детей, в этом процессе определенную роль могут играть, в том числе, и экологические факторы. В течение того же периода времени зафиксировано увеличение встречаемости других иммунных заболеваний [1]. Более чистая среда и снижение воздействия инфекционных агентов считаются главными причинами такого двойного увеличения распространенности указанных патологий [1, 2], однако с большой долей вероятности могут существовать и другие факторы, включая современные диеты и загрязняющие вещества [3]. Аллергические заболевания, вероятно, наиболее распространенные NCD, появляющиеся в течение 1 года жизни, и факт их появления, без сомнения, свидетельствует об уязвимости незрелой иммунной системы в раннем периоде развития. Следовательно, как показатель здоровья иммунной системы, такие заболевания являются полезным барометром раннего воздействия экологических факторов, а также первичным показателем эффективности любой интервенционной меры, которая может быть предпринята для профилактики заболеваний.