Wpływ głodzenia na organizm w

tym na układ odpornościowy.

Minnesota Starvation Experiment.

Katarzyna Dziurdzińska

("Let there be bread")

Niedożywienie jest na świecie najczęstszą przyczyna niedoborów
immunologicznych….

Marazm -gr. marasmós – gaśnięcie
Kwashiorkor – Ghana – pierwsze-drugie
dziecko…

Niedożywienie powoduje

wzrost ryzyka zakażeń i rozwoju chorób

zakaź

nych

- jest głównym czynnikiem ryzyka wystąpienia aktywnej postaci
gruźlicy

W rejonach objętych tym problemem często współistnieją inne
problemy np. zły dostęp do wody pitnej odpowiedniej jakości

Obniżenie sił organizmu oraz zaburzenia funkcji OUN powodują błędne
koło – ludzie niedożywieni nie są w stanie w prawidłowy sposób
pokonywać wyzwań na drodze do zdobycia żywności, zwiększenia
dochodów, uzyskania wykształcenia itp

ZESPÓŁ REALIMENTACYJNY

(ang. refeeding syndrome)

Po raz pierwszy opisany u jeńców amerykańskich w Japonii po
uwolnieniu

Niedożywienie trwające ponad 5 dni powoduje ryzyko wystąpienia z.
realimentacyjnego
- ZR występuje w czasie pierwszych 4 dni realimentacji

zaburzenia elektrolitowe

HIPOFOSFATEMIA

powikłania neurologiczne, płucne, kardiologiczne, mięśniowe i

hematologiczne

W czasie głodzenia dochodzi do przestawienia metabolizmu na
czerpanie energii ze związków ketonowych powstałych z kwasów
tłuszczowych.
Zmniejsza się glukoneogeneza w wątrobie.
Zmniejszają się wewnątrzkomórkowe zapasy minerałów – choć stężenia
w surowicy krwi pozostają jeszcze w miarę prawidłowe.
Dochodzi do supresji wydzielania insuliny, wzrasta sekrecja glukagonu.

REALIMENTACJA

– wzrost glikemii –

SEKRECJA INSULINY

-wzrost syntezy glikogenu, tłuszczów i białek – procesy te zużywają
fosforany, magnez, potas.

arytmia serca, śpiączka, niewydolność serca
rabdomioliza, dysfunkcja leukocytów

U kogo występuje ryzyko zespołu realimentacyjnego?

http://www.youtube.com/watch?v=msBWrTbijzs

Minnesota Starvation Experiment

Minnesota Semi-Starvation Experiment,
Minnesota Starvation-Recovery Experiment
Starvation Study

Badania kliniczne przeprowadzone przez
Uniwersytet w Minnesocie – 19 listopada 1944 – 20 grudnia 1945

CEL: ocena fizjologicznych i psychologicznych efektów długotrwałego
głodzenia oraz ocena skuteczności strategii realimentacji

400 ochotników służby zastępczej – 36 uczestników w wieku 22-33 lat.

12 tygodni – faza kontrolna – obserwacje wyjściowe

24 tygodnie – okres głodzenia – redukcja kaloryczna mająca na celu
utratę 25% wagi u każdego uczestnika

12 tygodni - Faza realimentacji (różne strategie)

Wyznawcy kościołów pacyfistycznych : mennonici, kwakrzy.

Okres kontrolny (12 tygodni): 3,200 kalorii dziennie. Dieta była tak
dopasowana by uczestnicy osiągnęli/utrzymali „wagę idealną”.
Badania antropometryczne, fizjologiczne i psychologiczne, mające na
celu określenie uczestników w warunkach normalnych.

Okres głodzenia (pół-głodzenia) (24 tygodnie): około 1,560
kalorii/dobę.
Dieta mająca obrazować dietę w objętej wojna Europie: ziemniaki,
brukiew, chleb, makaron
Dwa posiłki na dobę – indywidualnie dopasowywane tak, by uzyskać
25% redukcję masy ciała w okresie 24 tygodni (6 miesięcy)

Ograniczona realimentacja (12 tygodni): 4 grupy po 8 osób
Realimentacja na rożnym poziomie kalorycznym z dalszym
zróżnicowaniem proporcji białka i suplementów witaminowych

Wolna realimentacja (8 tygodnie): realimentacja bez ograniczeń, ale
ściśle monitorowana

WNIOSKI:

- potwierdzono, że przedłużone głodzenie zwiększa częstość
występowania depresji, histerii i hipochondrii. U większości uczestników
wystąpiły okresy zaburzeń emocjonalnych i depresji. Wśród
ekstremalnych reakcji psychologicznych były przypadki
samookaleczenia (amputacja 3 palców za pomocą siekiery)

-Nadmierne zainteresowanie jedzeniem

- wycofanie z kontaktów społecznych, izolacja

-Zmniejszenie zdolności koncentracji i zdolności oceny (subiektywnie) –
obiektywnie nie potwierdzone

-Zmniejszenie podstawowej przemiany materii – obniżenie temperatury
ciała, częstości oddechu i akcji serca

- Obrzęki spowodowane najprawdopodobniej nadmiernym spożyciem
wody (dającej poczucie wypełnienia żołądka)

Odnotowano obniżenie parametrów hematologicznych oraz
upośledzenie gojenia się ran.

Związek niedożywienia z infekcjami zaobserwowano już dawno

Anglia XII wiek

Zakażenia są głównym powodem
śmiertelności,

Odpowiadają za 2/3 zgonów dzieci do
5 roku życia.

U niemowląt w przypadku infekcji
ryzyko zgonu wzrasta z ok. 0,1% do
18% w przypadku ciężkiego
niedożywienia.

Liczba epizodów biegunki wzrasta o
40% a czas trwania każdego epizodu
wzrasta dwukrotnie.

Wpływ niedożywienia na infekcje jest różny:
- odra, gruźlica, pneumocystoza – zwiększona
podatność w niedożywieniu nie ulega wątpliwości
- żółta febra, poliomielitis – niedożywienie
bez związku z zachorowaniem

Jednocześnie infekcje zwiększają zapotrzebowanie
metaboliczne – pogłębia się niedożywienie

Lata 50-te – niedożywienie: upośledzenie opóźnionej reakcji
nadwrażliwości skórnej, upośledzona odpowiedź limfocytów na
stymulację mitogenową, zmniejszona aktywność komplementu,
zmniejszona produkcja przeciwciał w odpowiedzi na antygen

Lata 60-te
Dzieci z niedożywieniem białkowo-kalorycznym – nieprawidłowości
odpowiedzi immunologicznej:

-Zanik (atrofia) grasicy

- zmniejszona intensywność późnej odpowiedzi skórnej

- zmniejszona liczba limfocytów T (tworzących rozetki), zwłaszcza
CD4 pomocniczych

- zmniejszona odpowiedź na mitogeny, zwłaszcza w obecności
autologicznego osocza

- inhibitory wzrostu, niedobór składników

-Zmniejszona aktywność dopełniacza

-Fagocytoza przebiega normalnie, lecz zdolność zabijania
mikroorganizmów jest zmniejszona (obniżona aktywność
metaboliczna komórek)

-Odpowiedź humoralna jest upośledzona w zakresie, w którym
wymagana jest pomoc limfocytów T

- produkcja IgA jest obniżona (co to za immunoglobulina?),
zmniejszone powinowactwo immunoglobulin

- zmniejszona produkcja interleukiny 1 i 2

-ZMNIEJSZONA SKUTECCZNOŚĆ SZCZEPIEŃ

LEPTYNA

Gr. Leptos - szczupły

Myszki bez genu ob - ob/ob
Nie produkują leptyny
- atrofia grasicy

-Zmniejszona liczba limfocytów

-Zmniejszona odporność komórkowa

Odpowiedź
immunologiczna jest
bardzo energochłonna.

W grasicy około 95%
limfocytów T jest
eliminowanych
- Jest to znaczny wydatek
energetyczny

Wysokie poziomy leptyny występujące w otyłości związane są z
chorobami związanymi z procesem zapalnym – zespół metaboliczny,
choroby sercowo-naczyniowe.
Leptyna działa prozapalnie, angiogennie i jest czynnikiem
mitotycznym.

Długotrwałe spożywanie pokarmów wysokoglikemicznych (o wysokim
IG - indeksie glikemicznym), powoduje częste wyrzuty insuliny oraz
tworzenie tkanki tłuszczowej. W efekcie tego mózg przestaje
odbierać sygnały leptyny ze względu na jej nadmiar oraz nie
decyduje się wyłączyć uczucia głodu.

Lipodystrofia

Niedobór leptyny

Anorexia nervosa

„model” niedożywienia kalorycznego. Zazwyczaj podaż białka i
mikroelementów jest zachowana.

http://www.youtube.com/watch?
v=qFbYW6bNViw

Co więcej, AN wydaje się dawać efekt protekcji przeciw infekcjom
wirusowym takim jak grypa, przeziębienie – efekt ten występuje głównie u
pacjentek z niedoborami białkowymi. Analogicznie u myszy przy restrykcji
białka uzyskano efekt wzrostu odporności na infekcje wirusowe.

Nieprawidłowości hematologiczne

Szpik kostny: hipoplazja, zmniejszona komórkowość, zmniejszona
liczba komórek macierzystych
Krew obwodowa: anemia, leukopenia, trombocytopenia –
proporcjonalnie do niedoboru masy ciała

Rezerwa szpikowa leukocytów? Były prace pokazujące, że po podaniu
hydrokortyzonu liczba granulocytów prawidłowo wzrasta, ale często w
infekcjach u tych pacjentek nie ma hiperleukocytozy.
Rozpoznanie infekcji – trudniejsze.

0,8 g/kg
Zalecana min
dawka białka
dla starszych

RESTRYKCJA KALORYCZNA

-W modelu zwierzęcym ograniczenie o ok.40% wartości kalorycznej
diety przy zachowaniu odpowiedniej ilości składników odżywczych
wydłuża czas życia o około 30-40%

-Mysz, szczur – mają krótki czas życia, możliwa jest obserwacja. Dane
na temat restrykcji kalorycznej u ssaków naczelnych na razie wydaja
się popierać obserwacje na gryzoniach.

Brak danych na temat wpływu restrykcji kalorycznej u ludzi

-Wolne rodniki?

- sirtuiny ? (NAD+-zależne deacetylazy histonowe)

W porównaniu do populacji amerykańskiej śmiertelność w grupie 60-64
lat jest o 50% niższa.
Śmiertelność z powodu chorób sercowo-naczyniowych jest 30-40%
niższa niż w reszcie Japonii.

Badano – geny, środowisko, dietę
- zawartość kaloryczna około 20% mniej niż w reszcie Japonii i około
40% mniej niż w USA

Na wyspie tej żyje najwięcej na
świecie stulatków. Na każde 100
tys. mieszkańców przypada ich aż
33.
Co więcej, mieszkańcy japońskiej
wyspy Okinawa nie przybierają z
wiekiem na wadze, a według
badań w porównaniu z innymi
narodami mają o 80% mniejszą
liczbę zachorowań na serce i o
50% mniej na raka.

Biosphere 2 - Arizona. Zamknięty ekosystem.
W 1991 – 8 osób zamieszkało w Biosferze 2 – przez 2 lata z powodu
problemów z uprawami „poddali się restrykcji kalorycznej” – ok. 30%
mniej niż zakładano

- Spadek tempa przemiany materii

- obniżenie temperatury ciała

- obniżenie ciśnienia skurczowego i rozkurczowego

- obniżenie glikemii, insulinemii i poziomów hormonów tarczycy